Un fossile exceptionnel révèle que de grands groupes animaux vivaient au fond des mers avant l’explosion cambrienne

Le mystère des premiers animaux et la révélation de Jiangchuan

L’apparition des premiers animaux dans les archives fossiles remonte à la période de l’Édiacarien, une époque dominée par des créatures simples au corps mou. Il y a 535 millions d’années, une formidable diversité de formes de vie a soudainement émergé, un événement majeur connu sous le nom d’explosion cambrienne. Des sites emblématiques comme les schistes de Burgess, les lits fossilifères de Chengjiang et les profondeurs du Grand Canyon ont révélé des organismes dotés d’une étonnante variété de structures corporelles.

Cette période faste a vu naître les premiers ancêtres identifiables des vertébrés et des araignées, ainsi que de nombreuses formes de vie qualifiées d’expériences évolutives, qui se sont éteintes peu de temps après. Les paléontologues débattent depuis des décennies sur une lacune dans les archives fossiles, soupçonnant que cette révolution n’avait pas été aussi soudaine. Une récente découverte vient d’en fournir la preuve, rendant l’explosion cambrienne moins inexplicable. Les dépôts vieux de 554 à 539 millions d’années, situés à Jiangchuan dans la province méridionale chinoise du Yunnan, recèlent ce qui semble être les ancêtres d’importants groupes cambriens.

« Notre découverte comble une lacune majeure dans les toutes premières phases de la diversification animale, » a déclaré dans un communiqué Gaorong Li, chercheur à l’Université du Yunnan au moment des travaux et désormais rattaché au Musée d’histoire naturelle de l’Université d’Oxford. Il ajoute : « Pour la première fois, nous démontrons que de nombreux animaux complexes, normalement trouvés uniquement dans le Cambrien, étaient présents dans la période de l’Édiacarien, ce qui signifie qu’ils ont évolué beaucoup plus tôt que ce qui avait été démontré précédemment par des preuves fossiles. »

L’arbre généalogique humain et les liens avec la faune marine

Les spécimens les plus remarquables du biote édiacarien de Jiangchuan sont considérés comme les plus anciens ancêtres connus des deutérostomiens. Ce super-embranchement constitue une vaste catégorie d’organismes incluant les vertébrés, dont font partie les êtres humains, les ascidies, les échinodermes comme les étoiles de mer, ainsi que les hémichordés, un groupe moins célèbre regroupant les ambulacraires et les vers à gland.

La parenté entre un être humain et un oursin s’observe au stade embryonnaire, le développement du système digestif débutant dans les deux cas par un simple anus. Les premiers deutérostomiens seraient les ancêtres de toutes ces branches. Les fossiles découverts à Jiangchuan se positionnent sur les lignées des échinodermes et des hémichordés, après leur séparation avec les chordés. L’étude de ces liens familiaux lointains a suscité des remarques amusées dans la littérature scientifique quant à l’opportunité de retarder l’invitation d’un échinoderme au repas de Noël, bien que la plupart des individus possèdent des parents beaucoup plus proches capables de les embarrasser davantage.

« La présence de ces ambulacraires dans la période de l’Édiacarien est vraiment excitante, » a souligné Frankie Dunn, rattachée au Musée d’histoire naturelle de l’Université d’Oxford. Elle précise : « Nous avons déjà trouvé des fossiles qui sont des parents éloignés des étoiles de mer et des concombres de mer et nous en cherchons d’autres. La découverte de fossiles d’ambulacraires dans le biote de Jiangchuan signifie que les chordés – les animaux avec une colonne vertébrale – devaient avoir existé à cette époque. »

Une impressionnante collection de créatures inclassables

Les chercheurs ont d’ores et déjà identifié plus de 700 spécimens dans le gisement de Jiangchuan. Une proportion importante de cette collection ne ressemble à aucune espèce connue, que ce soit de la période de l’Édiacarien ou du Cambrien. Ces organismes inédits n’ont pas encore trouvé leur place exacte dans la classification du vivant, témoignant de la singularité de cet écosystème reculé.

La morphologie de certaines de ces créatures défie l’imagination et rappelle des univers de science-fiction célèbres. « Par exemple, un spécimen ressemble beaucoup au ver des sables de Dune ! » s’est enthousiasmée Frankie Dunn en évoquant l’un des mystérieux fossiles exhumés par l’équipe en Chine.

Les milieux créationnistes utilisent souvent l’absence supposée d’espèces de transition dans les archives fossiles comme un argument contre la théorie de l’évolution. Or, non seulement ces espèces intermédiaires sont courantes, mais Luke Parry, co-auteur de l’étude à l’Université d’Oxford, va plus loin en qualifiant l’écosystème de Jiangchuan de « communauté transitionnelle ».

Traces du passé et modes de vie diversifiés

Avant même cette découverte, plusieurs biologistes soutenaient que ces différents embranchements devaient exister dès l’Édiacarien. Cette certitude reposait sur des horloges moléculaires, capables d’indiquer le moment du dernier ancêtre commun de deux espèces, ainsi que sur des traces fossiles. Ces dernières montraient des empreintes laissées par des organismes plus complexes que ceux formellement identifiés jusqu’alors.

« Nous savions qu’il y avait des traces laissées par des animaux sur le fond marin provenant d’un certain nombre de localités édiacariennes à travers le monde, » a expliqué à IFLScience le co-auteur Ross Anderson. « Celles-ci montraient que des animaux à symétrie bilatérale étaient déjà présents à cette époque. Mais nous ne savions pas vraiment à quoi ressemblaient les animaux qui avaient laissé ces traces. Très peu de fossiles bilatéraux étaient connus de l’Édiacarien, et la plupart étaient controversés. »

L’analyse du site apporte un éclairage nouveau sur la complexité de ces époques reculées. Ross Anderson a souligné que le gisement ne révèle pas uniquement la nature de certains de ces organismes. La découverte « montre également que les animaux bilatériens étaient déjà écologiquement diversifiés, avec des modes de vie variés. Nous avons des fossiles de bilatériens qui avaient des modes de vie actifs comme ceux qui ont laissé les traces fossiles mais en avions certains qui étaient sessiles sur le fond marin. »

Les secrets géologiques d’une préservation exceptionnelle

La conservation de ces organismes sous forme de compressions carbonées s’avère extrêmement rare pour des roches datant de l’Édiacarien. « Nos résultats indiquent que l’absence apparente de ces groupes d’animaux complexes dans d’autres sites édiacariens peut refléter des différences de préservation plutôt qu’une véritable absence biologique. Les compressions carbonées comme celles de Jiangchuan sont rares dans les roches de cet âge, ce qui signifie que des communautés similaires n’ont peut-être tout simplement pas été préservées ailleurs, » a précisé Ross Anderson.

Les conditions ayant permis ce phénomène demeurent à éclaircir. Les scientifiques savent que ces fossiles ont été recouverts de sédiments très rapidement, empêchant dans une certaine mesure leur décomposition. Par le passé, des explorations dans la même région avaient mis au jour des fossiles d’algues, mais pas d’animaux, résultant de processus géologiques vraisemblablement similaires. « Nous ne savons en fait pas encore ce qu’il y avait de spécial sur ce site qui a conduit à ces compressions carbonées, » a concédé le chercheur à IFLScience.

L’étude, publiée dans la revue Science, ouvre de vastes perspectives. « Ce qui distingue chaque site localement est une question prioritaire pour notre groupe à l’avenir, » a affirmé Ross Anderson. « Notre nouvelle localité possède-t-elle des processus de préservation distincts qui ont permis aux animaux d’être conservés de manière unique, ou représente-t-elle un environnement légèrement différent où ils étaient plus susceptibles d’avoir vécu. » Il conclut en rappelant que la région est particulièrement bien étudiée : « La découverte de Jiangchuan pourrait être fonction du fait que la région est très bien étudiée, nous permettant de découvrir ce rare exemple de préservation fossile exceptionnelle. Si nous cherchions avec la même intensité ailleurs, nous pourrions trouver des dépôts similaires. »

Selon la source : iflscience.com