Insectes, les araignées et les mille-pattes constituent la majorité de tous les animaux terrestres. Alors qu'aujourd'hui peu d'entre eux vivent dans l'eau, leurs ancêtres étaient autrefois aquatiques.

Un fossile vieux de 411 millions d'années nous montre à quoi ressemblait l'un de ces groupes lorsqu'il passait encore ses journées dans l'eau.

Les ancêtres des arthropodes modernes, le groupe très réussi qui comprend les insectes, les araignées, mille-pattes et crabes, est apparu au cours de la période cambrienne il y a environ 541 millions d'années.

Ces créatures étaient petites et entièrement aquatiques, vivant dans les océans et les eaux douces en même temps que la plupart des autres grandes lignées d'animaux commençaient également à apparaître. Mais à quel moment ces premiers arthropodes ont commencé à se diviser en les principaux groupes terrestres que nous voyons aujourd'hui n'a pas été bien établi.

L'un des plus grands trous dans les archives fossiles des arthropodes a été l'origine des mille-pattes et des mille-pattes, connu collectivement sous le nom de Myriapoda. Aucune forme aquatique de cette lignée n'a jamais été identifiée, jusqu'à maintenant.

En regardant les fossiles trouvés dans une formation rocheuse connue sous le nom de Rhynie Chert qui datent d'environ 410 millions d'années, les chercheurs ont pu examiner dans les moindres détails certains des minuscules arthropodes conservés à l'intérieur. Ils ont découvert que certaines de ces créatures étaient des myriapodes aquatiques.

Dr Greg Edgecombe, un paléontologue du Muséum qui étudie les arthropodes, a travaillé avec des collègues pour décrire ces minuscules premiers parents aux mille-pattes et aux mille-pattes.

"C'est quelque chose avec quoi je me bats depuis quelques décennies maintenant, et est l'un des grands trous dans les archives fossiles d'arthropodes, " dit Greg. " C'est la première occasion de voir à quoi ressemblaient les animaux dans cet espace. "

La description a été publiée dans le Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis.

Les premiers animaux sur terre

Les arthropodes sont les groupes d'animaux les plus prospères de la planète, représentant environ 80% de tous les animaux actuellement vivants.

Ils sont l'un des rares groupes d'animaux qui ont réussi la transition des océans à la terre, l'un des autres étant amniote, et ont été les premiers à le faire il y a au moins 420 millions d'années.

Généralement, les arthropodes terrestres peuvent être divisés en trois groupes principaux :les hexapodes (qui comprennent les insectes), les arachnides (araignées et leurs parents) et les myriapodes (mille-pattes et mille-pattes).

Mais plutôt que cela se produise comme un événement unique, chaque groupe distinct d'arthropodes a fait la transition par lui-même.

« Il y a eu trois grands événements indépendants deterrestre à Arthropoda, " explique Greg. " Tous ont dû faire face aux mêmes défis de base parce que la terre était un environnement hostile. " Chaque groupe a dû trouver comment éviter le dessèchement, comment soutenir leur propre corps et marcher, comment excréter et surtout comment respirer.

On sait que les premiers arthropodes sont apparus au Cambrien inférieur il y a environ 541 millions d'années, comme leurs fossiles ont été trouvés dans des gisements tels que les schistes de Burgess, et nous savons qu'au début du Dévonien, ils étaient bien établis sur terre.

C'est ce qui s'est passé entre ces événements qui est moins certain.

Les premiers écosystèmes terrestres

Le Rhynie Chert est un gisement trouvé à Aberdeen, Écosse. Il préserve l'un des premiers écosystèmes terrestres, contenant certaines des premières plantes et animaux qui ont colonisé la terre.

Quand les rochers se formaient, la région aurait été un système de piscines et de sources un peu comme ce que l'on voit aujourd'hui dans le parc national de Yellowstone, bien que pas tout à fait aussi extrême. Dans ces bassins, les plantes et les animaux d'eau douce prospéraient, et autour des marges, ils commençaient à explorer les terres environnantes.

C'est à l'intérieur de ces roches que la collègue de Greg, la Dre Christine Strullu-Derrien, a pu identifier les minuscules arthropodes fossiles. En utilisant des méthodes de microscopie innovantes, Christine a réussi à imager ces animaux avec des détails étonnants, montrant la fine anatomie de leurs pièces buccales.

"Ces petits détails nous permettent de voir qu'il y a un ensemble d'organes dans la tête des fossiles qui correspondent à ce que l'on voit dans les régions buccales des myriapodes vivants, " dit Greg. Cela a confirmé qu'ils étaient probablement les premiers, ancêtres aquatiques de tous les mille-pattes et mille-pattes vivants.

Ce qui est intéressant à ce sujet, c'est que ce n'est pas la première fois que ces premiers myriapodes sont trouvés dans les archives fossiles.

Connu sous le nom d'euthycarcinoïdes, les corps de ces créatures sont connus dans des roches datant du Cambrien au Trias, tandis que leurs pistes ont été trouvées sur d'anciens vasières et dunes de sable côtières. C'est juste que ces fossiles n'étaient pas assez détaillés et avaient déjà été identifiés à tort comme étant des premiers parents de crustacés ou d'arachnides.

Maintenant, Greg et ses collègues ont pu montrer que cette interprétation était erronée, et qu'ils appartiennent en fait à des groupes d'arthropodes entièrement différents et aident à combler cette lacune de longue date dans les archives fossiles.

Le travail aide également à montrer comment l'utilisation de la technologie moderne peut donner de nouvelles perspectives sur les spécimens anciens.

"Pour être honnête, ce sont juste de très beaux fossiles, " dit Greg. " Nous pouvons en dire plus sur la forme de ces animaux que ce que j'aurais pu imaginer aurait été possible.

"Cette image du spécimen est l'un des fossiles les plus sublimes sur lesquels j'aurai l'occasion de travailler."