Des fossiles marins anciens révèlent que les ancêtres des mille-pattes ont développé leurs pattes sous l’eau

Une découverte fossile révèle l’origine marine des pattes de mille-pattes

Les myriapodes forment un groupe d’arthropodes bien connu du grand public, regroupant principalement les mille-pattes et les centipèdes. Bien que ces créatures soient aujourd’hui exclusivement terrestres, la communauté scientifique s’est longtemps interrogée sur la chronologie et les modalités de l’évolution de leurs nombreuses pattes.

Une découverte majeure réalisée dans la formation de Brandon Bridge à Waukesha, dans le Wisconsin, apporte un éclairage nouveau sur cette énigme biologique. Des fossiles révèlent qu’un ancêtre lointain des myriapodes possédait déjà de nombreuses pattes non ramifiées alors qu’il vivait encore en milieu aquatique. Cette étude, publiée dans la revue Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, remet en question la théorie selon laquelle ce type de membre spécifique était initialement une adaptation à la vie sur la terre ferme.

Le gisement de Waukesha : un trésor vieux de 437 millions d’années

Les paléontologues ont mis au jour un total de 35 fossiles d’un arthropode ressemblant aux myriapodes au sein de la formation silurienne de Brandon Bridge. Ces spécimens remontent à environ 437 millions d’années, durant l’époque du Llandovery. Ce site géologique est identifié comme le Waukesha Lagerstätte, un gisement exceptionnel connu pour la préservation de fossiles à corps mou.

L’environnement de l’époque consistait en une communauté marine peu profonde, dont les détails ont été figés dans des mudstones dolomitiques finement laminés. Cette conservation particulière a permis de sauvegarder une diversité d’organismes, incluant les premiers arthropodes, offrant ainsi une fenêtre précise sur cet écosystème préhistorique.

Anatomie de Waukartus muscularis : entre muscles et segments

Le nouvel arthropode identifié a été nommé Waukartus muscularis. Sa morphologie rappelle celle des myriapodes modernes, avec une tête distincte et un long corps segmenté équipé de plusieurs paires de pattes. La qualité de préservation de nombreux fossiles est telle qu’elle a révélé la présence de membres uniramés (à branche unique), de tissus musculaires et d’un endosquelette cuticulaire.

Bien que certains spécimens soient incomplets, l’équipe de recherche a précisé qu’aucun fossile n’affichait moins de 11 segments. L’animal possède également plusieurs appendices céphaliques dont la taille augmente vers l’arrière de la tête. Les auteurs de l’étude apportent des précisions sur ces structures : « Les appendices céphaliques de Waukartus semblent ressembler à ceux du tronc, mais les détails ne sont pas préservés. Leur longueur plus courte peut indiquer qu’ils n’étaient pas impliqués dans la marche mais spécialisés pour des fonctions sensorielles ou alimentaires, mais le mode d’alimentation est inconnu. Le tronc de Waukartus était flexible comme en témoignent les spécimens incurvés et la variation de la nature du chevauchement entre les segments successifs ».

La place stratégique de l’espèce dans l’arbre de l’évolution

Pour situer précisément Waukartus dans l’arbre généalogique des arthropodes, les chercheurs ont procédé à des analyses phylogénétiques. Les résultats indiquent que Waukartus se place juste à l’extérieur du groupe de la couronne des myriapodes, un ensemble qui nécessite au moins 17 paires de membres pour être caractérisé comme tel. Cette position charnière permet de mieux comprendre la transition vers les formes terrestres actuelles.

Un autre groupe proche, les euthycarcinoïdes, avait été identifié par une étude précédente comme un groupe souche de myriapodes aquatiques ou potentiellement amphibies. Les auteurs expliquent l’importance de ces liens : « Le groupe souche des Myriapoda est resté inconnu jusqu’à ce que les euthycarcinoïdes soient assignés au clade ; leur présence au Cambrien étend le groupe souche des myriapodes à cette période. Waukartus, cependant, se situe juste à la base des euthycarcinoïdes et des myriapodes vivants ».

Marcher sous l’eau : quand l’évolution anticipe la vie terrestre

La proximité de Waukartus avec les myriapodes comble une lacune importante dans le registre fossile concernant l’évolution des traits terrestres. Bien que cet organisme soit aquatique, il possédait des membres uniramés au lieu des membres ramifiés (appelés exopodes) habituellement observés chez les arthropodes marins. Cela signifie que Waukartus disposait déjà de pattes adaptées à la vie terrestre, sans pour autant avoir quitté l’océan.

Les chercheurs expliquent ce phénomène par le concept d’exaptation : « Les membres uniramés de Waukartus comprennent un endopode seul, un trait anatomique interprété comme une adaptation terrestre chez les myriapodes qui est partagé de manière convergente avec les insectes terrestres et les arachnids. L’habitude de vie marine déduite de Waukartus indique que la perte de l’exopode s’est produite avant la terrestrialisation et n’est pas un changement adaptatif ».

La disparition des exopodes est également constatée chez les euthycarcinoïdes et dans le groupe frère aquatique des arachnides. Selon les scientifiques, il s’agit probablement d’une « exaptation — un changement évolutif qui se produit sous un régime sélectif mais qui est ensuite coopté pour une fonction différente ». Ainsi, ce qui servait initialement en mer est devenu un atout majeur pour la conquête des terres.

Vers une nouvelle lecture de l’histoire des invertébrés

Cette étude, intitulée « A marine stem-myriapod from the Silurian Waukesha Lagerstätte, Wisconsin, USA: terrestrial traits pre-date the transition to land », a été dirigée par Derek E. G. Briggs et ses collaborateurs. Les travaux complets sont accessibles via le DOI 10.1098/rspb.2026.0131 dans la revue Proceedings of the Royal Society B.

En démontrant que les caractéristiques morphologiques nécessaires à la vie terrestre sont apparues bien avant que ces animaux ne sortent de l’eau, cette découverte redéfinit notre compréhension de l’adaptation biologique. Elle illustre comment des structures complexes peuvent évoluer dans un environnement donné avant de devenir indispensables dans un tout autre contexte écologique.

Selon la source : phys.org