Dans cet extrait adapté de «La vie infinie : l’histoire des œufs, de l’évolution et de la vie sur Terre, » (Pegasus Books, 2024) auteur Jules Howard examine le caractère invasif du placenta (la mesure dans laquelle il pénètre dans la paroi de l’utérus et dans les tissus maternels) chez les mammifères après l’impact de l’astéroïde tueur de dinosaures.
Bien qu’elle n’ait pas été préservée dans les archives fossiles, la diversité des placentas parmi les mammifères actuels suggère que, environ 10 ou 20 millions d’années après la fin duCrétacéà peu près à l’époque où les animaux de la Fosse aux mégots étaient en vie, le placenta des mammifères était en train de changer. La sélection naturelle modifiait cet organe.
Dans de nombreux cas, il s’agissait de sélectionner les placentas les plus aptes à extraire le plus d’énergie possible de l’hôte maternel. Pourtant, étonnamment, dans certaines lignées, le placenta semble avoir pris du recul, devenant moins invasif, plutôt que plus invasif. L’examen des données de 60 espèces de mammifères fait apparaître une tendance.
En comparant le caractère invasif de chaque placenta (jugé en partie par le nombre de projections en forme de doigts qui recueillent le sang) à des détails importants du cycle biologique, tels que le temps qu’une espèce met à mûrir et le nombre de descendants qu’elle peut produire chaque année, les placentas de mammifères les moins invasifs sont ceux associés à un rythme de vie plus rapide.
En d’autres termes, les espèces qui vivent vite et meurent jeunes semblent finir par développer un placenta moins invasif.
La taille du cerveau est un autre indicateur qui suit de près le degré d’invasivité du placenta. Il ne s’agit pas seulement de la taille du cerveau par rapport au corps, mais aussi de la vitesse à laquelle il grandit avant la naissance. Ces deux facteurs sont en corrélation avec le caractère particulièrement invasif du placenta. Le principe est simple : plus le cerveau d’un mammifère devient grand, plus la force sélective exercée sur le placenta pour acquérir l’énergie nécessaire à la croissance de l’embryon est importante, ce qui entraîne naturellement l’évolution d’un placenta de plus en plus vorace.
Les mammifères sont, en tant que groupe, plus intelligents que d’autres organismes de taille similaire, mais cela n’a pas toujours été une caractéristique essentielle de notre espèce. Cela semble s’être produit progressivement, après la disparition des dinosaures et à mesure que l’ère cénozoïque (il y a 66 millions d’années à nos jours) a commencé à progresser. Les scientifiques pensaient à l’origine que cette augmentation relative de la taille du cerveau était simplement un sous-produit de l’évolution vers une plus grande taille corporelle chez les mammifères, mais récemment (en utilisant des modèles tridimensionnels de crânes de mammifères fossilisés) cette hypothèse a été testée plus rigoureusement.
Au début, il semble que dans les 10 millions d’années qui ont suivi la météorite qui a mis fin à une ère, la taille du corps des mammifères ait augmenté, et, relativement, la taille du cerveau aussi. Mais ensuite, comme on peut le voir clairement sur des sites fossilifères comme celui de Messel, la taille du cerveau de certaines lignées augmente à un rythme plus élevé que prévu par rapport à la taille du corps. Les cerveaux des mammifères, dans certaines lignées, ont reçu une injection métaphorique dans le bras. Alors pourquoi ? Si leur production coûte plus cher à la mère et au fœtus, en particulier au stade embryonnaire, quel est l’intérêt d’avoir un gros cerveau ?
Les chercheurs qui ont été les premiers à faire cette observation sur la taille du cerveau des mammifères, en comparant des modèles tridimensionnels de crânes fossilisés, pensent que cette tendance s’est produite en raison de la compétition. Au début, sans les dinosaures et autres grands animaux terrestres, les plantes, les insectes et les autres ressources étaient faciles à récolter et la compétition entre les individus était faible. Dans cet environnement, les cerveaux énergivores étaient coûteux et inutiles.
Mais plus tard, lorsque les mammifères se sont diversifiés et se sont établis, lorsque la concurrence pour les niches, la nourriture et les ressources s’est intensifiée, les individus les plus intelligents ont eu plus de succès dans certaines espèces. En termes de transmission des gènes, les gros cerveaux ont commencé à être rentables et, dans certaines lignées, des cerveaux plus gros et plus performants ont commencé à évoluer. Dans certains groupes de mammifères actuels, comme les dauphins, les rongeurs et surtout les primates (singes et grands singes), le rapport entre la taille du cerveau et la taille du corps a continué d’augmenter avec le temps. Chez les humains, peut-être les plus rusés de tous les primates, la tendance s’est poursuivie avec aplomb.
Il est indéniable que la pression de sélection est à l’œuvre ici : les cerveaux de grande taille sont vraiment excessivement coûteux à construire pour les organismes. Et le cerveau humain diffère vraiment de celui de nos plus proches parents, les chimpanzés (Pan troglodytes). À la naissance, par exemple, le cerveau d’un chimpanzé mesure 130 centimètres cubes (8 pouces cubes) et triple ensuite de volume au cours des trois années suivantes.
Comparez cela au cerveau humain. À la naissance, le cerveau humain est plus de deux fois plus gros que celui d’un chimpanzé et, en six ans, il quadruple de taille. Bien que notre cerveau n’occupe que 2 % de notre poids corporel total, cet organe consomme entre 20 % et 25 % de notre budget énergétique au repos. Le cerveau humain consomme environ 420 calories par jour pour fonctionner, soit quatre fois plus que le cerveau du chimpanzé.
C’est pourquoi la relation entre la mère et son enfant, unis par le placenta, est devenue, au cours de l’évolution, si tendue chez notre espèce. Plus tendue, semble-t-il, que chez tout autre mammifère.
Liam Drewauteur de l’ouvrage faisant autorité « Moi, mammifère » (Bloomsbury Sigma, 2018) montre exactement à quel point cette relation devient tordue. Pour commencer, il y a la prééclampsie, lorsque le corps de la mère subit une poussée de pression artérielle potentiellement mortelle alors que le fœtus humain augmente le débit sanguin à travers le placenta.
En termes simples, il veut être baigné dans autant de sang vital que possible. Il existe également le diabète gestationnel, causé par la tentative du fœtus de s’approprier le contrôle maternel de la glycémie. Comme on pouvait s’y attendre, il veut plus que ce que la mère est capable de lui donner.
Prééclampsie La prééclampsie touche environ 5 % des femmes qui portent un seul bébé à terme. Si l’on ajoute à cela d’autres enfants, comme des jumeaux ou des triplés, qui ont souvent chacun leur propre placenta, le taux de prééclampsie augmente à une grossesse sur trois. L’accouchement est donc une activité risquée pour les femmes.
Le placenta a développé d’autres astuces pour obtenir ce dont il a besoin pour l’embryon. De manière étonnante, nous savons maintenant qu’il utilise une protéine spéciale (appelée PP13) pour enflammer les tissus entourant les minuscules veines de l’utérus, ce qui incite le système immunitaire de la mère à investir massivement dans les défenses immunitaires. Il s’agit d’une technique de distraction classique développée par le placenta : si le système immunitaire de la mère est en train de lutter contre les incendies ailleurs, il est moins susceptible de concentrer son attention sur la lutte contre les empiètements actifs du placenta sur l’utérus.
Ce qui résulte de tout cela, dit Chat Bohannonauteur de « Eve : la véritable origine de notre espèce » (Knopf, 2023) est une « impasse de neuf mois » : « le corps des femmes est particulièrement adapté aux rigueurs de la grossesse, non seulement pour que nous puissions tomber enceintes, mais aussi pour que nous puissions y survivre », écrit-elle.
Le placenta humain, hautement invasif, influencé par notre énorme cerveau et (probablement dans une moindre mesure) notre cycle de vie lent et régulier, explique également une autre particularité de notre espèce, le phénomène des menstruations. Cette adaptation est éphémèrement rare chez les mammifèresque l’on trouve uniquement chez certains primates, chauves-souris et musaraignes-éléphants. Chez les humains, les saignements menstruels sont particulièrement visibles et, après avoir lu les paragraphes précédents, vous pouvez probablement deviner pourquoi.
La paroi utérine très épaisse permet à la femelle de survivre aux villosités du placenta, qui ressemblent à des tentacules et qui sont potentiellement hostiles, en cas de grossesse. La paroi utérine de notre espèce est devenue si épaisse qu’il nous est impossible de la réabsorber tous les quelques jours ou semaines, comme le font d’autres mammifères. Il est plus efficace, du moins chez notre espèce et chez une poignée d’autres, de se débarrasser de l’armature utérine et de la faire repousser à chaque cycle, prête pour la prochaine implantation potentielle.
Ainsi, l’évolution humaine s’est produite à la fois grâce au placenta et malgré lui. Chaque grossesse doit, sans réfléchir, suivre un chemin prudent à travers lui. Chaque menstruation en est le témoignage. C’est en partie la raison d’être de la ménopause : elle permet aux individus d’échapper aux coûts énergétiques associés à son imposition. Ce phénomène de cycle biologique n’existe que chez un petit nombre de singes et chez certains cétacés et dauphins.
Au cours de mes nombreuses années d’écriture sur l’intérieur et l’extérieur des animaux, j’avoue que je n’ai jamais écrit sur un organe plus étrange ou un contrat évolutif plus étrange. Je me retrouve à saluer en silence le placenta qui s’est battu pour moi dans mes premiers instants, tout en m’excusant auprès de l’hôte maternel dans lequel j’ai grandi. Il s’agit d’une adaptation qui change le monde, à plus d’un titre.
Clause de non-responsabilité
Extrait de « La vie infinie : l’histoire des œufs, de l’évolution et de la vie sur Terre » par Jules Howard. Publié par Pegasus Books, le 3 septembre 2024.
