Une distribution mondiale de lagerstätte préservant le tégument (couvertures corporelles) des vertébrés terrestres. Les cercles pleins correspondent au nombre approximatif de fossiles de lagerstätte connus pour toutes les périodes de la région. Crédit :Image modifiée d'Eliason et al. (2017) PRSB.
Quand la plupart des gens entendent le mot fossile, ils pensent probablement à des os de jambe gigantesques ou à des dents pointues. Mais, dans les bonnes conditions, après la mort d'un animal, même des revêtements corporels délicats comme la peau, les cheveux et les plumes peuvent être conservés.
Une nouvelle recherche menée par l'Université du Texas à Austin a révélé que lorsqu'il s'agit de préserver ces parties du corps, les cheveux fossilisés sont rares, cinq fois plus rares que les plumes, bien qu'ils soient un outil important pour comprendre les espèces anciennes. Cette découverte incite les chercheurs à tenter de déterminer si le manque de cheveux dans les archives fossiles est lié à des caractéristiques physiques qui pourraient rendre plus difficile la fossilisation des cheveux, ou un problème avec les techniques de collecte des scientifiques qui pourraient leur faire manquer des découvertes importantes.
"Ce modèle d'où et quand nous trouvons des plumes et des poils fossilisés peut être utilisé pour indiquer où nous cherchons de futures découvertes de fossiles, " a déclaré le premier auteur Chad Eliason, un chercheur du Field Museum of Natural History qui a mené la recherche alors qu'il était boursier postdoctoral à l'UT Jackson School of Geosciences.
L'étude a été publiée le 6 septembre dans la revue Actes de la Royal Society B . Les co-auteurs incluent Julia Clarke, un professeur du département des sciences géologiques de la Jackson School qui a dirigé l'étude, et trois étudiants de premier cycle de la Jackson School, Léa Hudson, Taylor Watts et Hector Garza.
Les fossiles de couvertures corporelles contiennent des données uniques sur l'écologie et le mode de vie des animaux disparus, y compris de quelle couleur ils auraient pu être. Ils pourraient également affecter notre compréhension du moment où les types de revêtements corporels, comme les plumes et les cheveux, évolué. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé des données sur le type et l'âge des fossiles pour déterminer que les cheveux ont probablement évolué beaucoup plus tôt que ne l'indiquent les échantillons fossiles actuels.
Les lits de fossiles qui préservent les tissus mous comme les cheveux et les plumes sont appelés lagerstatte (« entrepôts de fossiles » en allemand) et sont rares en eux-mêmes. Les chercheurs se sont intéressés à comprendre à quelle fréquence différents types de revêtements corporels ont été retrouvés préservés dans ces sites exceptionnels, qui comprennent la formation Yixian en Chine et la formation Green River dans l'ouest des États-Unis.
Un oiseau fossilisé avec quelques plumes intactes. Crédit :Julia Clarke/UT Austin.
Eliason et ses collaborateurs ont rassemblé la plus grande base de données connue de revêtements corporels fossilisés, ou tégument, des vertébrés terrestres, un groupe connu sous le nom de tétrapodes, recueillies auprès de lagerstatte. Ils ont découvert que contrairement aux plumes, les poils sont des trouvailles extrêmement rares.
« Les poils de mammifères existent depuis plus de 160 millions d'années, mais au cours de cette période, nous avons très peu d'enregistrements, " a déclaré Eliason.
La rareté pourrait s'expliquer par des plumes et des cheveux contenant différents types de protéine kératine, ce qui peut avoir un impact sur la probabilité de fossilisation. Cependant, l'étude note que le manque d'échantillons de cheveux pourrait n'avoir rien à voir avec la fossilisation, et s'expliquer par le comportement de collectionneur des paléontologues, avec une seule plume étant généralement beaucoup plus facile à identifier qu'un seul cheveu.
La base de données a également permis aux chercheurs de mener un type de méthode statistique appelée analyse des écarts, qui modélise la probabilité de trouver un fossile dans un temps donné. L'équipe a découvert que les plumes semblent avoir évolué très près des premiers exemples connus dans les archives fossiles, il y a environ 165 millions d'années. Cependant, les poils et les filaments ressemblant à des poils trouvés sur les ptérosaures ont probablement évolué beaucoup plus tôt dans les archives fossiles que ce que l'on sait actuellement.
"La chasse est lancée, " a déclaré Clarke. " Ces données suggèrent que nous pourrions nous attendre à trouver des enregistrements jusqu'à 100 millions d'années plus tôt potentiellement. "
L'équipe a également appliqué une approche statistique appelée analyse de séries chronologiques pour étudier si les facteurs climatiques pourraient expliquer les lacunes dans les archives fossiles. Ils ont découvert que la préservation des tissus mous était plus courante lorsque le niveau des mers antiques était élevé.
"Il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas sur la chimie de ces gisements et pourquoi ils sont si inégaux dans le temps, ", a déclaré Clarke. "Mais nous pouvons dire que leur répartition inégale à travers le monde - la plupart [sites] sont en Amérique du Nord ou en Eurasie - est un artefact de l'endroit où les paléontologues ont regardé. Nous avons encore beaucoup de travail à faire."
