La mécanobiologie 

La mécanobiologie est un domaine scientifique émergent qui étudie comment les forces physiques et les modifications des propriétés mécaniques des cellules et des tissus contribuent au développement des organismes, à leur physiologie, à la différenciation cellulaire et aux maladies. L'un des secteurs de recherche en pointe dans ce domaine est celui qui étudie la mécanotransduction, c'est-à-dire les mécanismes moléculaires par lesquels les cellules perçoivent les signaux mécaniques et y répondent. Dans ce cas-ci, les phénomènes considérés sont des forces de tension et de compression à l'échelle cellulaire. Pour rappel, l'expression d'une force est le produit d'une masse par une accélération. À nouveau, il serait permis de faire intervenir le principe d'équivalence en dépit du fait que ces forces mécaniques produisent des mouvements qui ne sont observables qu'à l'échelle moléculaire et suivant notre raisonnement, la gravité devrait alors intervenir, à ce niveau, dans le monde de la biologie. Il est bon aussi de rappeler qu'un mouvement n'est pas nécessaire pour que l'expression d'une force se manifeste. Le poids d'un objet immobile sur la surface d'une planète est la résultante de la force de gravité. Si cet objet est déformable, sa forme pourrait également résulter de cette attraction. 

Les forces sur les tissus façonnent la morphologie

Or, voilà que depuis quelques années, des recherches ¹ montrent que les forces mécaniques induisent des modifications de la taille, de la forme, du nombre, de la position et de l'expression génique des cellules au cours du développement d'un organisme et elles sont donc essentielles à tout processus morphogénétique. On sait désormais que les forces mécaniques générées au sein des cellules et des tissus fournissent également des signaux de régulation ².  Entre autres, il existe des forces de traction dites cytosquelettiques qui fait intervenir l'activité d'une protéine, l'actomyosine, et l'application de celles-ci à des récepteurs d'adhérence des cellules voisines conduit à la formation de sphères solides appelées morulas ³. De plus, le positionnement du fuseau mitotique au sein des cellules est contrôlé par des forces mécaniques via des microtubules et un système de microfilaments d'actine. Chez l'embryon précoce du ver Caenorhabditis elegans, le fuseau mitotique est tiré vers un côté de la cellule par la dynéine, un des moteurs moléculaires, et la cellule se divise en deux cellules filles de tailles inégales ⁴.  

Récemment une étude, réalisée chez les cnidaires (qui comprend les coraux, les méduses et les anémones) sur des larves de six espèces, a mis en lumière ce qui détermine, parmi les modules mécaniques impliqués, deux paramètres de base de leur morphologie : l'élongation plus ou moins prononcée de la forme larvaire et sa polarité qui distingue la partie avant de la partie arrière. Ce travail montre que cette diversité de forme s'explique en partie par les propriétés physiques des tissus, comme leur capacité à se contracter, s'étirer ou résister aux déformations. Publié dans la revue Cell, il ouvre la voie à une meilleure compréhension de l'évolution des formes du vivant. En insistant sur l'importance des liens entre gènes, forces mécaniques et morphologie, ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour l'étude de l'évolution. C'est le domaine de la mécanobiologie évolutive de l'embryogenèse qui prend peu à peu son essor.