Les polyptéridés sont des poissons africains étranges et déroutants qui ont laissé les biologistes perplexes depuis leur découverte lors de l'expédition de Napoléon en Égypte à la fin des années 1700.

Souvent appelés fossiles vivants, ces inadaptés ressemblant à des anguilles ont des poumons et des nageoires pectorales charnues, plaques osseuses et écailles épaisses rappelant les anciens poissons fossiles, et des nageoires en forme de drapeau le long de leur dos qui sont uniques.

Depuis plusieurs décennies, les scientifiques ont placé des polyptéridés près de la base de l'arbre généalogique des poissons à nageoires rayonnées, un grand groupe dont on pense qu'il est né il y a environ 385 millions d'années.

Mais une nouvelle étude qui a utilisé des tomodensitogrammes pour sonder des crânes de poissons fossiles conservés en trois dimensions bouscule l'arbre généalogique des poissons en concluant que l'émergence des polyptéridés s'est produite bien plus tard que les chercheurs ne l'avaient pensé. Les résultats suggèrent également que l'origine de tous les poissons à nageoires rayonnées modernes peut avoir eu lieu des dizaines de millions d'années plus tard qu'on ne le croit généralement.

L'équipe de recherche internationale a été dirigée par Sam Giles de l'Université d'Oxford et comprend le paléontologue de l'Université du Michigan Matt Friedman. Un article résumant les résultats devrait être publié le 30 août dans La nature .

"Cela provoque un bouleversement dans l'arbre généalogique des poissons, ce qui indique que l'ancêtre partagé par tous les poissons à nageoires rayonnées a vécu des dizaines de millions d'années après ce que l'on pensait auparavant, peut-être à la suite d'un événement d'extinction de masse il y a environ 360 millions d'années qui a décimé de nombreux autres groupes, " dit Friedman, conservateur associé au Musée de paléontologie U-M et professeur associé au Département des sciences de la Terre et de l'environnement.

Les poissons à nageoires rayonnées représentent environ la moitié de tous les animaux à colonne vertébrale sur Terre. Pour chaque espèce de mammifère, oiseau, reptile et amphibien sur terre, il y a une espèce de poisson osseux dans l'océan.

Les polyptéridés comprennent environ une douzaine d'espèces de poissons africains appelés bichirs et une seule espèce de poisson-corde. Ils ont longtemps défié la classification, mais sont généralement reconnus comme les poissons à nageoires rayonnés vivants les plus primitifs, séparés des autres groupes modernes par une multitude de poissons fossiles disparus depuis longtemps.

Mais la nouvelle étude CT repositionne les polyptéridés sur l'arbre évolutif du poisson afin qu'ils soient « nichés plus étroitement avec d'autres poissons vivants à nageoires rayonnées, envoyer une gamme de nageoires à rayons fossiles vers une branche plus éloignée de l'arbre évolutif, " dit Giles d'Oxford, premier auteur de la La nature papier.

"Ces résultats modifient notre compréhension du moment où le plus grand groupe vivant de vertébrés a évolué et nous permettent d'aplanir de nombreuses rides dans notre compréhension de la séquence des événements évolutifs."

Un casse-tête persistant sur les polyptéridés a été le manque de preuves fossiles anciennes. Les plus anciens polyptéridés fossiles n'ont que 90 millions d'années, laissant un vide de plus d'un quart de milliard d'années dans les archives fossiles. Si les polyptéridés sont vraiment comme les vieux scientifiques le croyaient, où sont les preuves fossiles ?

Pour obtenir des réponses, les chercheurs ont examiné des tomodensitogrammes (TDM) haute définition de Fukangichthys, un poisson fossile de 230 millions d'années en provenance de Chine qui appartient à un groupe très répandu de poissons fossiles appelés scanilépiformes.

Analyse des caractéristiques physiques de crânes de Fukangichthys conservés en trois dimensions, ainsi qu'un examen des séquences d'ADN de 12 gènes, ont révélé que les scanilépiformes sont en fait d'anciens cousins ​​des polyptéridés. Les scanilépiformes sont originaires de la période triasique, il y a 252 à 201 millions d'années, quand les premiers dinosaures évoluaient sur terre.

"Bien que cette découverte étende les archives fossiles des polyptéridés, cela a aussi des conséquences inattendues, " a déclaré Friedman de U-M. " Cela montre que de nombreuses caractéristiques des polyptéridés ne sont pas du tout primitives, mais ce sont plutôt des spécialisations qui ont évolué plus tard dans leur histoire."

D'après Giles d'Oxford :« Les polyptéridés semblent avoir subi plusieurs inversions dans leur évolution, ce qui a obscurci la vue de leur position dans l'arbre généalogique des poissons. C'est comme si votre tout nouveau téléphone intelligent était livré avec un composeur rotatif et sans Wi-Fi. Nous savons que c'est le dernier combiné, mais ses caractéristiques pourraient nous amener à penser qu'il s'agit d'un modèle plus ancien."

Ce repositionnement des polyptéridés envoie des ondes de choc à travers l'arbre généalogique des poissons et suggère que les poissons à nageoires rayonnées pourraient avoir émergé des dizaines de millions d'années plus tard que ce que les scientifiques avaient pensé, près de la limite entre le Dévonien et le Carbonifère il y a environ 360 millions d'années.

"Des analyses comme celles-ci sont des outils puissants et montrent que la paléontologie ne repose pas toujours sur la découverte de nouveaux fossiles, " Giles a dit. " Le réexamen d'anciens fossiles à l'aide de nouvelles techniques est tout aussi important pour revitaliser notre compréhension de l'évolution des vertébrés. "