Oeuvre représentant l'environnement du désert de Coconino et deux tétrapodes primitifs, basé sur l'occurrence d'Ichniotherium du parc national du Grand Canyon. Crédit :Voltaire Paes Neto
Une équipe internationale de paléontologues s'est réunie pour étudier d'importantes empreintes fossiles récemment découvertes dans un endroit reculé du parc national du Grand Canyon, Arizona. Un gros rocher de grès contient plusieurs pistes exceptionnellement bien conservées de tétrapodes primitifs (animaux à quatre pattes) qui habitaient un ancien environnement désertique. Les traces de fossiles vieilles de 280 millions d'années datent presque du début de la période permienne, avant l'apparition des premiers dinosaures.
Le premier article scientifique faisant état de traces de fossiles du Grand Canyon a été publié en 1918, juste un an avant que le parc ne soit créé en tant qu'unité du National Park Service. Cent ans plus tard, lors de la célébration du centenaire du parc national du Grand Canyon, de nouvelles recherches sur les empreintes anciennes du parc sont présentées dans une publication scientifique publiée cette semaine. Le paléontologue brésilien Dr Heitor Francischini, du Laboratoire de Paléontologie des Vertébrés, Université fédérale de Rio Grande do Sul, est l'auteur principal de la nouvelle publication, en collaboration avec des scientifiques allemands et américains.
Francischini et le Dr Spencer Lucas, Conservateur de paléontologie au Musée d'histoire naturelle et des sciences du Nouveau-Mexique à Albuquerque, Nouveau Mexique, visité pour la première fois la localité des traces de fossiles du Grand Canyon en 2017. Les paléontologues ont immédiatement reconnu que les traces de fossiles avaient été produites par un parent éteint depuis longtemps de très premiers reptiles et étaient similaires aux traces connues d'Europe sous le nom d'Ichniotherium (ICK-nee-oh-thay -ree-um). Cette nouvelle découverte au Grand Canyon est la première occurrence d'Ichniotherium du grès de Coconino et d'un environnement désertique. En outre, ces pistes représentent le record géologiquement le plus récent de ce type de piste fossile de n'importe où dans le monde.
Carte de l'Arizona (sud-ouest des États-Unis), indiquant les principales localités mentionnées dans le texte. La zone du parc national du Grand Canyon est ombrée en brun foncé (à gauche). Coupe stratigraphique des roches pennsylvaniennes et permiennes exposées dans la région du Grand Canyon (à droite). Crédit :Modifié de Blakey et Knepp 1989.
Ichniotherium est une sorte d'empreinte qui aurait été faite par un groupe énigmatique de tétrapodes éteints connus sous le nom de diadectomorphes. Les diadectomorphes étaient un groupe primitif de tétrapodes qui possédaient des caractéristiques à la fois des amphibiens et des reptiles. Les relations évolutives et la paléobiologie des diadectomorphes ont longtemps été des questions importantes et non résolues dans la science de la paléontologie des vertébrés.
Bien que le véritable traceur des empreintes du Grand Canyon ne soit jamais connu avec certitude, les pistes du Grand Canyon préservent le voyage d'un vertébré terrestre très ancien. Les caractéristiques mesurables des pistes et des pistes indiquent un animal primitif avec des pattes courtes et un corps massif. La créature marchait sur ses quatre pattes et chaque pied possédait cinq doigts sans griffes.
Un autre aspect intéressant des nouvelles pistes fossiles du Grand Canyon est la formation géologique dans laquelle elles sont préservées. Le grès de Coconino est une formation rocheuse éolienne (déposée par le vent) qui présente des stratifications croisées et d'autres caractéristiques sédimentaires indiquant un environnement désertique/dune de dépôt. Par conséquent, la présence d'Ichniotherium dans le grès de Coconino est la première preuve de diadectomorphes occupant un environnement désertique aride.
Le rocher porteur de traces (Grès de Coconino), Parc national du Grand Canyon, Arizona. Vue générale du bloc et des pistes (à gauche). Carte de profondeur en fausses couleurs (profondeur en mm) (à droite). Echelle :50cm. Crédit :NPS Photos
Selon Francischini, "Ces nouvelles traces de fossiles découvertes dans le parc national du Grand Canyon fournissent des informations importantes sur la paléobiologie des diadectomorphes. On ne s'attendait pas à ce que les diadectomorphes vivent dans un environnement désertique aride, parce qu'ils n'avaient soi-disant pas les adaptations classiques pour être complètement indépendants de l'eau. Le groupe d'animaux qui ont de telles adaptations s'appelle Amniota (reptiles existants, oiseaux et mammifères) et les diadectomorphes n'en font pas partie."
Lucas note également que « les paléontologues ont longtemps pensé que seuls les amniotes pouvaient vivre dans les déserts secs et rudes du Permien. Cette découverte montre que des tétrapodes autres que les reptiles vivaient dans ces déserts, et, étonnamment, étaient déjà adaptés à la vie dans un environnement d'eau limitée."
Vue rapprochée de la piste Ichniotherium du Parc National du Grand Canyon. Crédit :Heitor Francischini