Reconstruction du prédateur cambrien et de l'euarthropode de la lignée souche Anomalocaris canadensis , à partir de fossiles des schistes de Burgess, Canada. Crédit :Reconstruction par Natalia Patkiewicz
Tous les principaux groupes d'animaux apparaissent dans les archives fossiles pour la première fois il y a environ 540-500 millions d'années - un événement connu sous le nom d'explosion cambrienne - mais de nouvelles recherches de l'Université d'Oxford en collaboration avec l'Université de Lausanne suggèrent que pour la plupart animaux, cette « explosion » était en fait un processus plus graduel.
L'explosion cambrienne a produit le groupe d'animaux le plus grand et le plus diversifié que la Terre ait jamais vu :les euarthropodes. Euarthropoda contient les insectes, crustacés, les araignées, trilobites, et une grande diversité d'autres formes animales vivantes et éteintes. Ils représentent plus de 80 pour cent de toutes les espèces animales de la planète et sont des éléments clés de tous les écosystèmes de la Terre, ce qui en fait le groupe le plus important depuis l'aube des animaux il y a plus de 500 millions d'années.
Une équipe basée au Musée d'histoire naturelle de l'Université d'Oxford et à l'Université de Lausanne a effectué l'analyse la plus complète jamais réalisée sur les premiers euarthropodes fossiles de tous les types possibles de préservation de fossiles. Dans un article publié aujourd'hui dans le Actes de l'Académie nationale des sciences ils montrent que, pris ensemble, les archives fossiles totales montrent un rayonnement progressif des euarthropodes au début du Cambrien, Il y a 540-500 millions d'années.
La nouvelle analyse présente un défi pour les deux principales hypothèses concurrentes sur l'évolution animale précoce. Le premier d'entre eux suggère une lente, évolution progressive des euarthropodes à partir de 650-600 millions d'années, ce qui était cohérent avec les premières estimations de datation moléculaire de leur origine. L'autre hypothèse revendique l'apparition quasi instantanée des euarthropodes il y a 540 millions d'années en raison de taux d'évolution très élevés.
Modèle de l'euarthropode Peytoia de la lignée cambrienne, basé sur des fossiles des schistes de Burgess. En haut à gauche :Gros plan des pièces buccales et des appendices frontaux. En bas à droite :vue d'ensemble du corps. Crédit :Maquette et image :E. Horn.
La nouvelle recherche suggère un juste milieu entre ces deux hypothèses, avec l'origine des euarthropodes il y a moins de 550 millions d'années, correspondant à des estimations de datation moléculaire plus récentes, et avec la diversification qui s'ensuit au cours des 40 millions d'années à venir.
"Chacun des principaux types de preuves fossiles a ses limites et ils sont incomplets de différentes manières, mais pris ensemble, ils s'éclairent mutuellement et permettent d'avoir une image cohérente de l'origine et du rayonnement des euarthropodes pendant le Cambrien inférieur à moyen, " explique le professeur Allison Daley, qui a effectué les travaux au Muséum d'histoire naturelle de l'Université d'Oxford et à l'Université de Lausanne. "Cela indique que l'explosion cambrienne, plutôt que d'être un événement soudain, s'est déroulé progressivement au cours des ~40 millions d'années du Cambrien inférieur au moyen."
Le moment de l'origine des Euarthropoda est très important car il affecte la façon dont nous voyons et interprétons l'évolution du groupe. En calculant quels groupes se sont développés en premier, nous pouvons suivre l'évolution des caractéristiques physiques, comme les membres.
Fossiles à corps mou exceptionnellement conservés du prédateur cambrien et de l'euarthropode de la lignée souche Anomalocaris canadensis des schistes de Burgess, Canada.En haut à gauche :Appendice frontal montrant une segmentation similaire à celle des euarthropodes modernes. En bas à droite :Spécimen du corps entier montrant une paire d'appendices frontaux (flèches blanches) et des pièces buccales constituées de plaques avec des dents (flèche noire) sur la tête. Crédit :A. Daley
Il a été avancé que l'absence d'euarthropodes de la période précambrienne, plus tôt qu'il y a environ 540 millions d'années, est le résultat d'un manque de préservation des fossiles. Mais la nouvelle étude complète sur les fossiles suggère que ce n'est pas le cas.
« L'idée que les arthropodes sont absents des archives fossiles du Précambrien en raison de biais dans la façon dont les fossiles sont préservés peut maintenant être rejetée, " dit le Dr Greg Edgecombe FRS du Natural History Museum, Londres, qui n'a pas participé à l'étude. "Les auteurs soutiennent de manière très convaincante que la fin du Précambrien et du Cambrien sont en fait très similaires en termes de conservation des fossiles. Il n'y a vraiment qu'une seule explication plausible :les arthropodes n'avaient pas encore évolué."
Harriet Drage, un doctorat étudiant au département de zoologie de l'Université d'Oxford et l'un des co-auteurs de l'article, dit : « Quand il s'agit de comprendre l'histoire ancienne de la vie, la meilleure source de preuves que nous ayons est les archives fossiles, qui est convaincant et très complet autour du Cambrien inférieur au moyen. Cela en dit long sur l'origine des euarthropodes pendant un intervalle de temps où la préservation des fossiles était la meilleure qu'elle ait jamais été. »
