Body plan innovation in treehoppers through the evolution of an extra wing-like appendage

Body plan innovation in treehoppers through the evolution of an extra wing-like appendage

Benjamin Prud’homme, Caroline Minervino, Mélanie Hocine, Jessica D. Cande, Aïcha Aouane, Héloïse D. Dufour, Victoria A. Kassner & Nicolas Gompel

Nature 473, 83–86 (05 May 2011) doi:10.1038/nature09977

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Un gène vous manque, une paire d’ailes vous pousse…


Body plans, which characterize the anatomical organization of animal groups of high taxonomic rank, often evolve by the reduction or loss of appendages (limbs in vertebrates and legs and wings in insects, for example). In contrast, the addition of new features is extremely rare and is thought to be heavily constrained, although the nature of the constraints remains elusive. Here we show that the treehopper (Membracidae) ‘helmet’ is actually an appendage, a wing serial homologue on the first thoracic segment. This innovation in the insect body plan is an unprecedented situation in 250 Myr of insect evolution. We provide evidence suggesting that the helmet arose by escaping the ancestral repression of wing formation imparted by a member of the Hox gene family, which sculpts the number and pattern of appendages along the body axis. Moreover, we propose that the exceptional morphological diversification of the helmet was possible because, in contrast to the wings, it escaped the stringent functional requirements imposed by flight. This example illustrates how complex morphological structures can arise by the expression of ancestral developmental potentials and fuel the morphological diversification of an evolutionary lineage.

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  1. #1 par coincoin le mai 6, 2011 - 9:14  

    Un gène vous manque, c’est vite dit. On ne sait pas exactement ce qui s’est passé.

    Mais superbe papier quand même, et je pense que c’est un des rares cas où une origine en une seule génération de la nouvelle structure (type "monstre prometteur") paraît possible. Il paraît moins probable de faire une moitié d’aile ectopique qu’une aile ectopique complète. Mais même quand ils auront déchiffré les changements génétiques qui ont mené à cette innovation (s’ils y arrivent un jour), ce sera dur à prouver.

  2. #2 par Oldcola le mai 6, 2011 - 9:33  

    Salut Coincoin !
    J’ai mis le "vous manque" en italiques parce que nous ne savons pas exactement. Il est fort probable que ce soit juste une variation et pas une disparition.
    Il s’agit juste d’une derepression apparemment, donc je ne lui donnerai pas du monstre prometteur.

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