Quand les animaux sont-ils nés ? Dans une recherche publiée dans la revue Palaeontology, nous montrons que cette question est répondue par les fossiles de la période cambrienne d'une créature marine ressemblant à une fronde appelée Stromatoveris psygmoglena.

La période Ediacaran a duré de 635 à 542 millions d'années. Cette époque est la clé pour comprendre les origines animales car elle s'est produite juste avant "l'explosion cambrienne" d'il y a 541 millions d'années, lorsque de nombreux groupes d'animaux vivant aujourd'hui sont apparus pour la première fois dans les archives fossiles.

Pourtant, lorsque de grands fossiles de la période édiacarienne ont été identifiés pour la première fois au cours du 20e siècle, ils comprenaient des formes uniques ressemblant à des frondes, qui n'étaient pas tout à fait comme n'importe quel animal vivant. Cela a suscité l'un des plus grands débats faisant encore rage dans l'évolution. Quels étaient exactement ces fossiles énigmatiques, souvent appelé le biote édiacarien?

Relier les fossiles de l'Édiacarien et du Cambrien

En comparant les membres du biote d'Ediacaran à une gamme d'autres groupes dans une analyse informatique des relations évolutives, nous avons constaté que Stromatoveris psygmoglena fournit un lien crucial entre la période plus ancienne et les animaux qui sont apparus en nombre et en diversité surprenants au cours de la période cambrienne.

Les fossiles de Stromatoveris psygmoglena ne se trouvent qu'à un seul endroit au monde :le comté de Chengjiang, Chine. Cette région est connue pour ses fossiles cambriens exceptionnellement bien conservés datant d'il y a 518 millions d'années.

Alors que les archives fossiles ne conservent le plus souvent que des coquilles ou des os durs, certains sites spéciaux comme Chengjiang préservent les restes d'animaux à corps mou, comme Stromatoveris psygmoglena. Décrit à l'origine en 2006 à partir de huit spécimens connus, nous avons examiné plus de 200 nouveaux fossiles de l'organisme qui ont depuis été découverts par des chercheurs de la Northwest University, Chine, et daté de la période cambrienne.

La façon dont les fossiles de la période édiacarienne ont été conservés a été un autre de leurs mystères. Ces fossiles montrent souvent des signes de flexion, torsion et déchirure, suggérant qu'ils préservent les organismes à corps mou sans parties dures. Cependant, il reste rarement quelque chose des tissus mous eux-mêmes.

Au lieu, ils ont laissé des moisissures dans les sédiments environnants, un peu comme une empreinte sur la plage. En revanche, les fossiles cambriens nouvellement examinés de Stromatoveris psygmoglena conservent des tissus à base de carbone, nous permettant de voir l'anatomie détaillée et interne du corps lui-même.

Au cours d'une bourse de recherche au Tokyo Institute of Technology et à l'Université de Cambridge, les nouveaux fossiles de la période cambrienne de Stromatoveris psygmoglena ont été comparés à des fossiles antérieurs d'Édiacarien dans une analyse informatique de l'anatomie et des relations évolutives. Ce fut également la première analyse pour tester les relations entre le biote d'Ediacaran et une gamme d'autres organismes, couvrant des créatures unicellulaires appelées protozoaires, algues, champignons, et neuf types d'animaux, dont Stromatoveris psygmoglena. Cette analyse a utilisé plus de 80 photographies de spécimens fossiles individuels pour comparer les caractéristiques anatomiques de ces groupes.

L'analyse a montré que Stromatoveris psygmoglena et sept membres clés du biote d'Ediacaran partagent des anatomies très similaires, y compris plusieurs, frondes ramifiées qui rayonnent vers l'extérieur comme des algues, les unissant tous dans un nouveau groupe d'animaux primitifs appelés Petalonamae. Le nom signifie "Nama Petals" et a été choisi pour honorer le biologiste Hans Pflug et ses travaux sur le biote d'Ediacaran en Namibie, une référence aux frondes en forme de pétale qui, Pflug a noté, distinguer ces animaux inhabituels.

Repenser l'évolution animale

L'union de ces membres du biote Ediacaran et Stromatoveris psygmoglena dans un seul groupe d'animaux a des implications majeures pour les origines animales. À la lumière de ces nouvelles preuves, certaines idées plus anciennes sur l'évolution animale précoce peuvent avoir besoin d'être révisées.

Parce que les membres du biote d'Ediacaran peuvent maintenant être classés comme des animaux, nous pouvons dater l'origine du règne animal au moins à l'époque où ces fossiles sont apparus. Les membres les plus anciens de ces groupes sont connus sous le nom de "rangeomorphes" et apparaissent dans les archives fossiles il y a environ 571 millions d'années, à la fin de la période édiacarienne.

Cela signifie que les espèces animales se diversifiaient bien avant l'explosion cambrienne. Cela peut aussi signifier que la recherche des origines animales devrait maintenant se concentrer sur le temps d'avant, au début de l'Édiacarien et des périodes géologiques encore plus anciennes. Basé sur ceci, les animaux peuvent être apparus beaucoup plus tôt que la lecture traditionnelle des archives fossiles ne l'avait suggéré.

Cette étude a également des implications clés pour l'écologie et l'extinction éventuelle des pétalonamides. De nombreuses espèces d'Édiacariens n'ont pas été trouvées dans les roches ultérieures, ce qui a amené certains chercheurs à penser qu'il s'agissait d'une "expérience ratée" d'évolution, disparaître au début du Cambrien. En effet, c'était ma propre opinion jusqu'à ce que je voie les nouveaux fossiles remarquables de Stromatoveris psygmoglena.

L'inclusion de cet animal cambrien parmi les pétalonamides change l'image du biote d'Ediacaran. Stromatoveris psygmoglena montre que les pétalonamides étaient vivants et bien plus de 20 millions d'années dans la période cambrienne et ne se sont pas éteints à son début, comme on l'avait pensé.

Encore plus intriguant, plus de 200 fossiles de Stromatoveris psygmoglena ont été trouvés, malgré le fait qu'il manquait de parties dures qui sont généralement les plus faciles à conserver. Cela indique que cette espèce était un membre important de son écosystème marin peu profond plutôt qu'un survivant rare ou marginal.

Cela pourrait signifier que les pétalonamides se sont mieux adaptés aux changements de la période cambrienne qu'on ne le pensait, ou que la période d'Ediacaran et ses animaux étaient moins étrangers et plus avancés qu'on ne le pensait auparavant. Nous pouvons être confiants, cependant, que le règne animal que nous occupons est beaucoup plus ancien que nous ne le pensions autrefois.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.