Cleithrum de Umzantsia amazana . Crédit :Rob Gess et Per Ahlberg
Les premiers fossiles africains de tétrapodes dévoniens (vertébrés à quatre pattes) montrent ces pionniers de la terre vivant au sein du cercle antarctique, Il y a 360 millions d'années.
L'évolution des tétrapodes à partir des poissons au cours de la période dévonienne a été un événement clé dans notre lointaine ascendance. Fossiles nouvellement trouvés de la dernière localité du Dévonien Waterloo Farm près de Grahamstown dans l'Eastern Cape, Afrique du Sud, publié aujourd'hui dans Science , forcer une réévaluation majeure de cet événement. « Alors que tous les tétrapodes du Dévonien précédemment trouvés provenaient de localités situées dans des régions tropicales au Dévonien, ces spécimens vivaient dans le cercle antarctique, " explique l'auteur principal, Dr Robert Gess du Albany Museum à Grahamstown, et co-auteur, le professeur Per Ahlberg de l'Université d'Uppsala en Suède. La recherche a été soutenue par le Centre d'excellence sud-africain DST-NRF en paléosciences, basé à l'Université du Witwatersrand et au Millennium Trust.
Les premiers tétrapodes du Dévonien d'Afrique
Deux nouvelles espèces, nommé Tutusius et Umzantsia, sont les premiers vertébrés à quatre pattes connus d'Afrique depuis 70 millions d'années. Le Tutusius umlambo d'environ un mètre de long (nommé en l'honneur de l'archevêque émérite Desmond Tutu) et l'Umzantsia amazana un peu plus petit sont tous deux incomplets. Tutusius est représenté par un seul os de la ceinture scapulaire, tandis qu'Umzantsia est connu d'un plus grand nombre d'os, mais ils semblent tous les deux similaires aux tétrapodes dévoniens connus auparavant. Vivant, ils auraient ressemblé à un croisement entre un crocodile et un poisson, avec une tête de crocodile, jambes trapues, et une queue avec une nageoire en forme de poisson.
Cleithrum de Tutusius umlambo Crédit :Rob Gess et Per Ahlberg
La localité de Waterloo Farm (où les tétrapodes ont été découverts) est une tranchée de route révélée pour la première fois en 2016 après des explosions contrôlées de coupe de roche par la South African National Roads Agency (SANRAL) le long de l'autoroute N2 entre Grahamstown et la Fish River. Cette coupe a exposé des mudstones gris foncé de la Formation de Witpoort qui représentent un ancien environnement d'un milieu saumâtre, estuaire de la rivière à marée qui contient d'abondants fossiles d'animaux et de plantes.
Le premier tétrapode trouvé en dehors des régions tropicales
La véritable importance de Tutusius et d'Umzantsia réside dans l'endroit où ils ont été trouvés.
Reconstruction complète de Waterloo Farm par Maggie Newman, y compris Tutusius et Umzantsia. Crédit :Maggie Newman
Des fossiles de tétrapodes du Dévonien se trouvent dans des localités très dispersées. Cependant, si les continents sont cartographiés jusqu'à leurs positions dévoniennes, il s'avère que toutes les découvertes précédentes proviennent de roches déposées dans les régions paléotropiques, entre 30 degrés au nord et au sud de l'équateur. Presque tous viennent de Laurussia, un supercontinent qui s'est ensuite fragmenté en Amérique du Nord, Groenland et Europe.
Le supercontinent méridional beaucoup plus grand, Gondwana, qui a incorporé l'Afrique actuelle, Amérique du Sud, Australie, Antarctique, et l'Inde, n'a jusqu'à présent presque pas produit de tétrapodes du Dévonien, avec seulement une mâchoire isolée (nommée Metaxygnathus) et des empreintes de pas, se trouve dans l'est de l'Australie. Parce que l'Australie était la partie la plus septentrionale du Gondwana, s'étendant jusqu'aux tropiques, une hypothèse développée que les tétrapodes ont évolué dans les tropiques, probablement en Laurussia. Par extension, on a supposé que le mouvement des vertébrés de l'eau vers la terre (terrestrialisation) se produisait également sous les tropiques. Les tentatives pour comprendre les causes de ces étapes macro-évolutives majeures se sont donc concentrées sur les conditions prévalant dans les masses d'eau tropicales.
Infographie de l'évolution de la ceinture scapulaire à travers la transition du poisson au tétrapode. Comprend la position proposée du cleithra de Tutusius et Umzantsia. Crédit :R. Gess &C. Harris (SA NRF-DST CoE in Palaeosciences)
Les tétrapodes de Waterloo Farm ne viennent pas seulement du Gondwana, mais de sa partie la plus méridionale :reconstruite pour avoir été à plus de 70 degrés sud, dans le cercle antarctique. D'abondants fossiles végétaux montrent que les forêts poussaient à proximité, donc il n'était pas gelé, mais ce n'était certainement pas tropical et pendant l'hiver, il aura connu des mois d'obscurité totale. Cette découverte modifie notre compréhension de la distribution des tétrapodes du Dévonien. Nous savons maintenant que les tétrapodes sont apparus dans le monde entier à la fin du Dévonien et que leur évolution et leur terrassification auraient pu, de manière réaliste, se produire n'importe où.
L'Afrique du Sud ajoute maintenant des informations sur l'émergence des animaux terrestres à son incroyable registre fossile, qui comprend également la transition vers les mammifères à partir d'ancêtres ressemblant à des reptiles et l'évolution des humains. Il n'y a probablement pas un autre pays sur la planète qui documente aussi complètement la longue et dramatique histoire évolutive de notre propre lignée.
