Des scientifiques de l'Ohio State University ont découvert une nouvelle espèce qui vivait il y a plus de 500 millions d'années, une forme d'ancien échinoderme ancestrale des groupes modernes tels que les concombres de mer, oursins, étoiles de mer, ophiures et crinoïdes. Le fossile montre une étape cruciale de l'évolution des échinodermes qui est parallèle au changement écologique le plus important à avoir eu lieu dans les sédiments marins.

La découverte, près de 30 ans de création, a été publié récemment dans le Bulletin des géosciences et fournit un indice sur la façon dont les créatures ont pu faire le saut évolutif de la vie collée aux grains de sédiments marins - qui étaient maintenus ensemble par des colonies gluantes ressemblant à des algues, le mode de vie originel des échinodermes :vivre attachés au dur, surfaces coquillées, c'est ainsi que leurs descendants modernes vivent maintenant au fond de l'océan.

"Il met en lumière un moment critique, pas seulement dans l'évolution des organismes, mais aussi dans l'évolution des écosystèmes marins, " dit Loren Babcock, co-auteur de l'étude et professeur de sciences de la terre à l'Ohio State. "Cela représente une créature qui faisait clairement le saut de l'ancien style des écosystèmes marins dans lesquels les sédiments étaient stabilisés par des tapis de cyanobactéries, à ce qui est finalement devenu le système actuel, avec des surfaces de sédiments plus fluidisées."

La créature, une espèce d'échinoderme edrioastéroïde que Babcock et ses chercheurs ont nommé Totiglobus spencensis, vivait à l'époque cambrienne, il y a environ 507 millions d'années. (La terre, pour mémoire, a environ 4,5 milliards d'années.) Une famille de chasseurs de fossiles a découvert le fossile dans le schiste de Spence Gulch, dans l'est de l'Idaho, en 1992, et en a fait don à Richard Robison, chercheur à l'Université du Kansas et directeur de doctorat de Babcock. Cette partie du pays est riche en fossiles de la période cambrienne, dit Babcock.

Pendant des années, le fossile a intrigué à la fois Babcock et Robison. Mais le mystère a été résolu il y a quelques années, lorsque la collection de fossiles de Robison est passée à Babcock après la retraite de Robison.

Une fois que Babcock a eu le fossile dans son laboratoire, lui et un doctorant invité, Rongqin Wen, couches de roche enlevées, exposer un petit, cercle de couleur rouille avec de nombreuses plaques minuscules et des structures distinctes en forme de bras, appelé ambulcra. Une étude plus poussée leur a montré que l'animal s'est attaché à un petit coquille conique d'un mystérieux, animal maintenant éteint appelé hyolithe utilisant un disque basal - un court, structure en entonnoir composée de nombreuses petites plaques de calcite.

La découverte était un type de poésie scientifique - des années plus tôt, Babcock et Robison ont découvert le type de coquille auquel cet animal semblait être attaché, et l'a nommé Haplophrentis reesei.

L'édrioastéroïde découvert par Babcock et Wen vivait apparemment attaché à la face supérieure de la coquille d'hyolithe triangulaire allongée, alors même que l'hyolithe était vivant. Ils pensent qu'un orage soudain a enterré les animaux dans une épaisse couche de boue, en les préservant dans leur état écologique d'origine.

Les échinodermes et les hyolithes sont apparus pour la première fois pendant la période cambrienne, une époque de l'histoire de la Terre où la vie a explosé et le monde est devenu plus riche en biodiversité qu'il ne l'avait jamais été auparavant. Les premiers échinodermes, y compris les premiers edrioastéroïdes, vécu en collant à des tapis cyanobactériens-épais, substances semblables à des algues qui recouvraient les eaux de la Terre. Et jusqu'à l'époque de Totiglobus spencensis, les échinodermes n'avaient pas encore compris comment s'attacher à une surface dure.

"Dans toute l'histoire de la Terre, le Cambrien est probablement le plus important dans l'évolution des animaux et des écosystèmes marins, parce que c'était une époque où un style d'écosystème plus moderne commençait à s'installer, " a déclaré Babcock. "Ce genre d'espèces que nous avons découvert montre la transition évolutive d'un" autocollant de tapis "à la condition plus avancée d'attachement à un substrat coquillier, qui est devenu un modèle réussi pour les espèces ultérieures, y compris certains qui vivent aujourd'hui."

Au début de la période cambrienne, qui a commencé il y a environ 538 millions d'années, les échinodermes vivaient probablement de cette substance semblable à des algues dans des mers peu profondes qui couvraient de nombreuses régions de la planète. Les algues, Babcock a dit, n'était probablement pas sans rappeler les tapis de cyanobactéries qui apparaissent dans certains lacs, y compris le lac Érié, chaque été. Mais à un moment donné, ces substances ressemblant à des algues sont devenues une nourriture attrayante pour d'autres créatures, y compris les escargots préhistoriques. Au Cambrien, alors que la population d'escargots et d'autres herbivores a explosé, les tapis de cyanobactéries ressemblant à des algues ont commencé à disparaître des mers peu profondes, et les sédiments sont devenus trop instables physiquement pour supporter les animaux, y compris les échinodermes, qui en étaient venus à dépendre d'eux.

Une fois que leurs maisons semblables à des algues sont devenues de la nourriture pour d'autres animaux, Babcock a dit, les échinodermes devaient soit trouver de nouveaux endroits pour vivre, soit périr.

Les paléontologues savaient que les créatures avaient réussi à survivre, mais jusqu'à la découverte des chercheurs de l'Ohio State, ils n'avaient pas vu beaucoup de preuves qu'un échinoderme qui vivait il y a si longtemps était passé de la vie collée à des sédiments recouverts de cyanobactéries à la vie attachée à des surfaces dures.

"Ce choix évolutif de passer d'un autocollant de tapis à un substrat coquillier dur est finalement responsable de la naissance d'animaux attachés tels que les crinoïdes, " a déclaré Babcock. " Cette nouvelle espèce représente le lien entre l'ancien mode de vie et le nouveau mode de vie qui est devenu un succès pour cette lignée d'échinodermes. "