Les animaux ont évolué à partir d'ancêtres unicellulaires, avant de se diversifier en 30 ou 40 conceptions anatomiques distinctes. Quand et comment les ancêtres des animaux ont fait la transition de microbes unicellulaires à des organismes multicellulaires complexes a fait l'objet d'un débat intense.

Jusqu'à maintenant, cette question ne pouvait être abordée qu'en étudiant les animaux vivants et leurs proches, mais maintenant, l'équipe de recherche a trouvé des preuves qu'une étape clé dans cette transition évolutive majeure s'est produite bien avant que des animaux complexes n'apparaissent dans les archives fossiles, dans les embryons fossilisés qui ressemblent à des stades multicellulaires du cycle de vie des parents unicellulaires des animaux.

L'équipe a découvert les fossiles nommés Caveasphaera dans des roches vieilles de 609 millions d'années dans la province du Guizhou, dans le sud de la Chine. Les fossiles individuels de Caveasphaera ne mesurent qu'un demi-millimètre de diamètre, mais la microscopie aux rayons X a révélé qu'ils étaient préservés jusqu'à leurs cellules constituantes.

Kelly Vargas, de l'École des sciences de la Terre de l'Université de Bristol, a déclaré :« La microscopie tomographique à rayons X fonctionne comme un tomodensitomètre médical, mais nous permet de voir des caractéristiques inférieures à un millième de millimètre. Nous avons pu trier les fossiles par stades de croissance, reconstruire l'embryologie de Caveasphaera."

Co-auteur Zongjun Yin, de l'Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing en Chine, ajoute :"Nos résultats montrent que Caveasphaera a trié ses cellules au cours du développement de l'embryon, de la même manière que les animaux vivants, y compris les humains, mais nous n'avons aucune preuve que ces embryons se soient développés en des organismes plus complexes."

Co-auteur Dr John Cunningham, également de l'Université de Bristol, a déclaré:"Caveasphaera avait un cycle de vie comme les proches parents vivants des animaux, qui alternent entre les stades unicellulaires et multicellulaires. Cependant, Caveasphaera va encore plus loin, réorganiser ces cellules pendant l'embryologie.

Co-auteur Stefan Bengtson, du Musée suédois d'histoire naturelle, dit « Caveasphaera est la première preuve de cette étape la plus importante dans l'évolution des animaux, ce qui leur a permis de développer des couches de tissus et des organes distincts".

Co-auteur Maoyan Zhu, également de l'Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing, dit qu'il n'est pas totalement convaincu que Caveasphaera est un animal. Il a ajouté:"Caveasphaera ressemble beaucoup aux embryons de certaines étoiles de mer et coraux - nous ne trouvons pas les stades adultes simplement parce qu'ils sont plus difficiles à fossiliser

La co-auteure, le Dr Federica Marone de l'Institut Paul Scherrer en Suisse, a déclaré que « cette étude montre les détails étonnants qui peuvent être conservés dans les archives fossiles, mais aussi la puissance des microscopes à rayons X pour découvrir les secrets conservés dans la pierre sans détruire les fossiles. "

Co-auteur, le professeur Philip Donoghue, également de l'École des sciences de la Terre de l'Université de Bristol, "Caveasphaera présente des caractéristiques qui ressemblent à la fois à des parents microbiens d'animaux et à des stades embryonnaires précoces d'animaux primitifs. Nous recherchons toujours d'autres fossiles qui pourraient nous aider à prendre une décision.

"Dans les deux cas, les fossiles de Caveasphaera nous disent que le développement embryonnaire de type animal a évolué bien avant que les animaux définitifs les plus anciens n'apparaissent dans les archives fossiles."