Un projet de recherche collaboratif mené sous les auspices du GeoBio-Center de Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) à Munich a développé une approche intégrative de la classification des cichlidés fossiles, et identifié le plus ancien membre connu de la tribu Oreochromini.

Les cichlidés (Cichlidae) sont un groupe de poissons de petite à moyenne taille qui sont omniprésents dans les habitats d'eau douce des tropiques. Ils sont particulièrement remarquables en présentant un large éventail de spécialisations morphologiques et comportementales, tels que divers modes de garde parentale, y compris l'incubation buccale. Certaines espèces (principalement des membres du genre Tilapia) sont devenues célèbres en tant que délices culinaires et ont une importance économique considérable. Les cichlidés ont connu une diversification rapide en Afrique, qui abrite au moins 1100 espèces. Ce processus a été particulièrement important dans les Grands Lacs de la vallée du Rift en Afrique de l'Est (lacs Tanganyika, Malawi et Victoria), où il est appelé le rayonnement de l'Afrique de l'Est.

"La diversification des cichlidés en Afrique de l'Est est devenue un paradigme central de la biologie évolutive. En conséquence, dater le début du processus et comprendre les mécanismes qui le conduisent sont des questions d'un grand intérêt pour les biologistes de l'évolution et les paléobiologistes, " dit la paléontologue LMU Professeur Bettina Reichenbacher, qui est également membre du GeoBio-Center au LMU. Les fossiles de la région constituent la seule source de preuves directes qui permettraient de déterminer le moment et de retracer le cours de la diversification des lignées au sein du groupe. Cependant, la recherche de fossiles de cichlidés s'est avérée à la fois ardue et extrêmement longue. En effet, seulement une vingtaine d'espèces fossiles de cichlidés d'Afrique ont encore été formellement décrites.

Dans une étude publiée dans le journal en ligne Rapports scientifiques , une équipe de chercheurs dirigée par Bettina Reichenbacher décrit maintenant un nouveau cichlidé fossile, que les auteurs attribuent au nouveau genre Oreochromimos. Le nom vient du fait que les spécimens, que l'équipe a découvert dans le centre du Kenya, montrer des similitudes avec les membres de la tribu Oreochromini, qui sont aujourd'hui largement répandus en Afrique.

"Déterminer si oui ou non les fossiles pouvaient être attribués à l'une des lignées de cichlidés existantes était particulièrement difficile, " dit Stefanie Penk, premier auteur de l'étude et doctorant dans le groupe de Reichenbacher. Les difficultés trouvent leur origine dans la grande diversité de la faune des cichlidés modernes en Afrique, et le fait que même des espèces éloignées peuvent être morphologiquement très similaires les unes aux autres. "L'architecture du squelette des cichlidés est assez conservatrice. Tous ont une forme de base similaire, qui subit très peu de changement au cours de la spéciation, ", explique Reichenbacher.

En collaboration avec le Dr Ulrich K. Schliewen, co-auteur du nouvel article, conservateur des poissons à la Collection nationale bavaroise de zoologie à Munich (SNSB-ZSM) et également membre du GeoBio-Center de LMU, l'équipe a adopté la meilleure approche pour la classification des spécimens fossiles. Cela nécessite une comparaison du matériel fossile avec toutes les lignées modernes pertinentes de cichlidés. Au vu de leur diversité contemporaine, cela peut sembler une tâche impossible. Mais grâce aux connaissances de Schliewen et à l'éventail de documents comparatifs représentés dans la collection dont il a la garde, la stratégie a réussi.

Un regard unique sur le passé

Reichenbacher et ses collègues ont récupéré le matériau Oreochromimos d'un Lagerstätte de poisson fossile dans les collines de Tugen au Kenya, qui se trouvent dans la branche orientale du système de rift est-africain. Ce site offre une fenêtre unique sur le passé de la région. Les roches volcaniques et sédimentaires déposées ici remontent à 5-20 millions d'années. Ils ont été recouverts par des matériaux plus jeunes et par la suite soulevés à des altitudes pouvant atteindre 2000 m par les forces tectoniques. Par conséquent, les roches fossilifères exposées dans les collines de Tugen sont soit inaccessibles à l'exploration, soit ont été perdues à cause de l'érosion dans d'autres parties de l'Afrique. Par conséquent, les strates contiennent ici un assemblage unique de fossiles. Les découvertes les plus connues à ce jour sont sans aucun doute les restes vieux de 6 millions d'années d'une espèce d'hominidés, qui a été nommé Orrorin tugenensis (orrorin signifie 'homme originel' dans la langue locale).

Mais les fossiles de cichlidés font également partie des trésors paléontologiques préservés dans ces formations sédimentaires - et ils sont au cœur du projet Kenya de Reichenbacher, qui a commencé en 2011. Le matériel collecté jusqu'à présent a été récupéré en coopération avec l'Université d'Egerton au Kenya, et est maintenant prêté au Département des sciences de la Terre et de l'environnement de LMU pour une étude plus approfondie.

Les spécimens d'Oreochromimos ont environ 12,5 millions d'années, ce qui fait de ce genre le plus ancien fossile connu représentant de la tribu Oreochromini. Il se qualifie donc comme le plus ancien clade fossile encore attribué aux Haplotilapiini, la lignée qui a donné naissance non seulement à la plupart des espèces qui constituent la diversité actuelle des cichlidés africains, mais aussi au rayonnement des cichlidés d'Afrique de l'Est dans les Grands Lacs de la vallée du Rift. Grâce à leur approche innovante de la systématique comparée, les auteurs de la nouvelle étude ont fourni une base pour l'attribution taxonomique des futures découvertes de matériel de cichlidés fossiles. "Avec l'aide de cet ensemble de données, il sera possible de classer les cichlidés fossiles de manière beaucoup plus fiable qu'auparavant et ainsi d'apporter un éclairage nouveau sur leur histoire évolutive, ", explique Bettina Reichenbacher.