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The homology and function of the lung plates in extant and fossil coelacanths

6 oct 2017
Article à la Une
Lundi, Novembre 20, 2017 - 15:15
Isabelle MOUAS

La présence d’un poumon avec des parois recouvertes par des plaques osseuses et qui remplit une grande partie de la cavité abdominale est une caractéristique des seuls Actinoptérygiens fossiles. Cependant de petites plaques dures ont été récemment décrites autour du poumon atrophié du coelacanthe actuel Latimeria chalumnae. L’homologie entre ces structures dures, chez les formes fossiles et actuelles, doit être démontrée.

Dans le présent travail*, nous résolvons cette question en montrant la présence de caractéristiques histologiques similaires : de l’os cellulaire avec des ostéocytes de forme étoilée et une minéralisation de type globulaire (= sphéritique) dans les plaques pulmonaires de deux coelacanthes fossiles (Swenzia latimerae et Axelrodichthys araripensis) et celles qui entourent le poumon de L. chalumnae. L’étroite similarité structurale des plaques pulmonaires chez les coelacanthes actuel et fossiles soutient leur probable homologie et, en conséquence, celle de l’organe qu’elles entourent. Ainsi, cette évidence remet en question la précédente interprétation de l’organe graisseux comme issu du complexe pulmonaire de Latimeria

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*The homology and function of the lung plates in extant and fossil coelacanths. Cupello, C., Meunier, F.J., Herbin, M., Janvier, P., Clément, G. & Brito, P.M. (2017) The homology and function of the lung plates in extant and fossil coelacanths. Scientific Reports, 7 :9244, DOI :10.1038/s41598-017-09327-6

Contact BOREA : François J. Meunier, francois.meunier@mnhn.fr

Légende figure : Les plaques osseuses des coelacanthes fossiles Axelrodichthys araripensis (Crétacé inférieur de la formation Santana, Bassin Araripe, Brésil) et actuels (Latimeria chalumnae).
 (c) Coupe histologique d’une plaque pulmonaire de L. chalumnae. (d) Détail des fibres de collagène à l’extrémité de la plaque . (e) Détail de la partie minéralisée montrant l’abondance de proteoglycans (en rouge), les fibres de collagène, les globules minéralisés et un décollement central. (f) Lame mince du poumon d’A. araripensis montrant la fracture centrale de la plaque. (g) Détail de la zone de décollement. (h) Coupe histologique d’une plaque pulmonaire de L. chalumnae montrant les globules minéralisés (flèches) et une logette ostéocytaire ( tête de flèche). (i) Lame mince d’une plaque d’A. araripensis montrant les globules minéralisés qui fusionnent (flèches). (j) Coupe histologique d’une plaque osseuse pulmonaire de L. chalumnae montrant des ostéocytes étoilés (têtes de flèches) et un canalicule ostéocytaire (flèche). (k) Lame mince d’une plaque pulmonaire d’A. araripensis montrant de nombreuses logettes ostéocytaires et leurs canalicules. (abréviations : Ext. Surf. = surface externe ; Int. Surf. = surface interne ; Min. = zone minéralisée ; m. col.f. = fibres collagènes minéralisées ; n. m. col. f. = fibres collagènes non minéralisées ; n ; min. = zone non minéralisée ; prot. = protéoglycans ;  sph. Min. = minéralisation sphéritique ; w. z. = zone de fracture) (échelles : c,f = 500 µm ; d,e,i = 100 µm ; g = 2 µm ; h = 20 µm ; j,k = 50 µm).