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Communiqués de presse

Description d’un tétrapode datant d’il y a 372 millions d’années

Le lagon de Sosnogorsk avant un orage. Illustration de Mikhael Shekhanov pour le musée d'Ukhta.

Des fossiles de Russie superbement préservés, mis au jour par une équipe internationale et rapportés dans la revue Nature, jettent une lumière nouvelle et surprenante sur l’un des plus anciens tétrapodes, le groupe d’animaux qui ont fait la transition évolutive de l’eau vers la terre et qui sont finalement devenus les ancêtres des amphibiens, des reptiles, des oiseaux et des mammifères.

Les premiers tétrapodes ont évolué à partir de poissons pendant la période du Dévonien, qui s’est terminée il y a environ 360 millions d’années. Pendant de nombreuses décennies, notre idée de ce à quoi ressemblaient les tétrapodes du Dévonien était basée sur quelques genres, principalement Ichthyostega et Acanthostega, connus pour leur squelette presque complet. La plupart des autres tétrapodes du Dévonien ne sont connus que par quelques restes de mâchoires ou de mâchoires – suffisamment pour montrer qu’ils ont existé, mais pas assez pour révéler aux chercheurs quoi que ce soit d’utile

De plus, Ichthyostega et Acanthostega vivaient à la toute fin du Dévonien. Certains tétrapodes fragmentaires sont beaucoup plus âgés, jusqu’à 373 millions d’années, et les empreintes de tétrapodes fossiles les plus anciennes remontent à 390 millions d’années. Les tétrapodes du Dévonien ont donc une longue histoire dont les chercheurs n’avaient que très peu entendu parler à ce jour. C’est une image frustrante pour les paléontologues, considérant que cela représente l’un des événements les plus importants de l’histoire des animaux à colonne vertébrale.

Le nouveau tétrapode russe, Parmastega aelidae, change tout cela. À 372 millions d’années, ses fossiles ne sont que légèrement plus jeunes que les plus anciens os de tétrapodes fragmentaires. Ils proviennent de la formation de Sosnogorsk, un calcaire formé dans une lagune côtière tropicale, qui est maintenant exposée sur les rives de la rivière Izhma, près de la ville d’Ukhta, dans la république de Komi de la Russie européenne.

Lorsque le calcaire est dissout avec de l’acide acétique, des os parfaitement conservés émergent de la tête et de la ceinture scapulaire – plus de 100 spécimens à ce jour – pouvant autoriser une reconstruction tridimensionnelle de l’animal, de loin le plus précoce de tous les tétrapodes. On trouve de grands et de petits individus, le plus grand avec une longueur de tête d’environ 27 cm. Les caractéristiques propres aux poissons de certains os indiquent qu’il ne s’agit pas seulement du plus ancien, mais également du plus primitif des tétrapodes dévoniens bien conservés.

Les chercheurs considèrent que l’animal est inhabituel. Comme les autres tétrapodes du Dévonien, Parmastega a une forme vaguement crocodilienne, mais ses yeux sont relevés au-dessus du sommet de la tête et la courbe de son museau et de sa mâchoire inférieure créent un « sourire » déconcertant qui révèle ses énormes dents. Un indice de son mode de vie est fourni par les canaux de la ligne latérale, organes sensoriels de détection des vibrations dans l’eau, dont Parmastega a hérité de ses ancêtres poissons. Ces canaux sont bien développés sur la mâchoire inférieure, le museau et les côtés du visage, mais pas sur le dessus de la tête derrière les yeux.

Cela signifie probablement qu’il passait beaucoup de temps à la surface de l’eau, avec le haut de la tête tout juste inondé et les yeux sortant de la surface de l’eau. Mais pourquoi ? Les crocodiles le font aujourd’hui en surveillant les animaux terrestres à chasser. Les chercheurs ne savent pas grand-chose de la terre qui entoure le lagon de Parmastega, mais de grands arthropodes tels que des mille-pattes ou des « scorpions de mer » ont peut-être été capturés au bord de l’eau. La mâchoire inférieure élastique et élancée semble bien adaptée pour soulever les proies du sol, ses dents en forme d’aiguilles contrastant avec les crochets robustes de la mâchoire supérieure qui auraient été entraînés dans la proie par le poids du corps de Parmastega.

La matière fossile laisse toutefois une dernière surprise : la ceinture scapulaire est en partie fabriquée à partir de cartilage, qui est plus tendre que l’os, et la colonne vertébrale et les membres peuvent avoir été entièrement cartilagineux car ils ne sont pas préservés. Cela suggère fortement que Parmastega, avec sa tête en forme de crocodile et ses yeux en saillie, n’a jamais vraiment quitté l’eau. A-t-il rampé sur la proie au bord de l’eau et s’est jeté sur le rivage pour la saisir entre ses mâchoires, pour ensuite retomber dans la masse de l’eau ? Nous ne le savons pas. Loin de présenter une progression naturelle d’animaux de plus en plus adaptés aux terres, l’origine des tétrapodes ressemble plutôt à un enchevêtrement d’expérimentations écologiques.

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Traduction d’un communiqué de presse de l’université d’Uppsala.

Pavel A. Beznosov et al., Morphology of the earliest reconstructable tetrapod Parmastega aelidae, Nature, 23 October 2019.

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1636-y

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