Euphanerops, un poisson primitif sans mâchoire du site du patrimoine mondial de Miguasha, Québec, qui a maintenant été trouvé pour avoir des structures de membres postérieurs appariées et des organes sexuels copulateurs. Crédit :François Miville-Deschênes avec permission, Auteur fourni
Les découvertes de fossiles dans les roches dévoniennes d'Écosse et d'Australie ont d'abord révélé que les premiers poissons à mâchoires, les placodermes, reproduit en utilisant la copulation de la même manière que les requins et les raies le font aujourd'hui.
Ils avaient également les premiers squelettes pelviens appariés, le précurseur des paires de nageoires postérieures – et des pattes – de tous les animaux. Leurs organes reproducteurs appariés, appelés « crochets », probablement développé de la même manière que les membres.
L'apparition des mâchoires et des dents chez les premiers vertébrés était donc intimement liée à l'origine de membres postérieurs appariés (ceintures pelviennes) et à une forme avancée de reproduction sexuée.
Avant les mâchoires
Mais une nouvelle découverte du site de Miguasha, Au Québec, l'est du Canada, daté d'environ 380 millions d'années, réécrit cette vision de l'évolution sexuelle.
Notre nouveau papier, publié récemment dans Paléontologie , montre qu'un poisson dévonien sans mâchoire, nommé Euphanerops (photo du haut), avaient des structures de membres postérieurs appariées appelées disques pelviens et des organes reproducteurs mâles minces appariés.
C'est remarquable car ces structures, autrefois considéré comme unique aux poissons à mâchoires (gnathostmes), apparaissent maintenant pour la première fois plus loin dans l'arbre évolutif, chez les poissons sans mâchoire.
C'est le premier compte de telles structures dans n'importe quel poisson sans mâchoire, et suggère que les mécanismes évolutifs nécessaires au développement des membres et des agrafes étaient en place bien avant l'apparition des mâchoires et des dents.
Fossile d'Euphanerops montrant des structures osseuses pelviennes et des organes sexuels appariés (appelés « organes intromittents »). L'échelle en haut à droite est de 1 mm. Crédit :Marion Chevrinais, Université du Québec à Rimouski
Euphanerops est un poisson ressemblant à une anguille avec de simples nageoires appariées le long de la ligne médiane du corps. Il a été décrit pour la première fois à Miguasha en 1900 par Arthur Smith Woodward du British Museum.
On pensait à l'origine qu'il appartenait à un groupe de poissons sans mâchoire éteints appelés anaspides, mais cela a été contesté ces dernières années. Les anaspides étaient abondants dans les roches plus anciennes du Silurien supérieur et du début du Dévonien, il y a environ 427 à 400 millions d'années.
Notre nouvel article comprend une nouvelle analyse phylogénétique qui résout également la position évolutive d'Euphanerops comme étant un véritable anaspide, montrant que le groupe est monophylétique, ou formant un clade naturel (ou une branche dans un arbre évolutif). Euphanerops est donc considéré comme une relique tardive de ce groupe autrefois florissant.
Obtenir de l'ossature
Plus important encore, ce poisson fossile sans mâchoire montre que la colonne vertébrale a des régions spécialisées qui diffèrent les unes des autres, on peut donc dire que le squelette axial est régionalisé, ou spécialisée dans différents types d'os vertébraux et ressemblant à des côtes sur toute sa longueur.
C'est la première fois qu'une fonctionnalité aussi avancée est identifiée chez un poisson sans mâchoires. Très peu de ces anciens poissons sans mâchoire ont le squelette interne suffisamment bien conservé pour l'étudier correctement.
Les spécimens d'Euphanerops sont exceptionnels car ils ont été conservés dans des sédiments à grains fins déposés dans un ancien estuaire. Chaque petit élément de son squelette est clairement préservé.
La séquence évolutive des organes sexuels intromittents. La nouvelle découverte faite chez Euphanerops repousse l'origine de la reproduction sexuée avancée utilisant la copulation aux premiers poissons sans mâchoire. Crédit :Brian Choo, Université Flinders
La grande diversité et l'excellente conservation des poissons et des fossiles de plantes trouvés à Miguasha sont la raison pour laquelle ce site a été classé au patrimoine mondial de l'UNESCO en 1999.
Travaillez sur la lamproie sans mâchoires vivante, Pétromyzon , a ensuite été initiée par notre équipe pour voir s'il y avait une régionalisation correspondante dans son squelette. À notre grande surprise, nous avons constaté que certaines variations le long de l'épine dorsale indiquaient qu'un style similaire de régionalisation était également présent.
Ceci est important car le type spécialisé d'épine dorsale des animaux terrestres n'est généralement pas observé chez les poissons. Quelques poissons fossilisés à nageoires rayonnées, tel que Tarrasius , montrent que la colonne vertébrale régionalisée avait évolué à l'époque du Carbonifère, mais c'est une exception, pas l'état normal.
Vieux fossiles, nouvelles trouvailles
La nouvelle découverte montre que d'anciens fossiles de Euphanerops , connu depuis longtemps dans les collections des musées, et qui avait été étudié plusieurs fois dans le passé, pourrait encore fournir de nouvelles informations intéressantes lorsque de nouvelles approches technologiques sont appliquées.
L'étude détaillée de la structure du cartilage chez Euphanerops était essentielle pour identifier les éléments squelettiques (dérivé du cartilage) dans la région pelvienne, et trouver les organes reproducteurs mâles appariés. Les fossiles nous ont également indiqué de trouver de nouvelles informations sur le squelette axial des lamproies vivantes.
Il semble probable que les prochaines grandes étapes pour comprendre l'évolution précoce des premiers vertébrés à mâchoires seront trouvées en étudiant des poissons sans mâchoires précoces mieux conservés. Ces types de fossiles détiennent la clé du moment et de la manière dont les structures plus avancées trouvées chez les vertébrés à mâchoires se sont développées pour la première fois.
Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original. 
