Une collaboration internationale entre des chercheurs de l'Université Harvard et de l'Université du Yunnan en Chine utilise le microCT pour étudier et réétudier les fossiles d'arthropodes du Cambrien inférieur dans le biote de Chengjiang dans la province chinoise du Yunnan. Leur dernière étude montre avec une clarté sans précédent la morphologie de la tête de l'espèce Leanchoilia illecebrosa et démontre la présence d'un labre soutenant ainsi l'hypothèse que les mégacheirans sont des parents éloignés des chélicérats modernes (ex. scorpions et araignées).

Le biote de Chengjiang dans la province du Yunnan en Chine contient l'un des gisements fossilifères les plus riches en espèces et les mieux conservés pour le début du Cambrien (environ 518 millions d'années), y compris de nombreuses espèces d'arthropodes. Cependant, plusieurs arthropodes de Chengjiang ont une morphologie inconnue, sont extrêmement rares, ou sont incomplètement conservés, ce qui conduit souvent à ce que beaucoup de ces espèces soient problématiques, mal connu, ou souvent les deux, freinant ainsi leur contribution à la reconstruction de l'évolution de ce groupe animal majeur.

Javier Ortega-Hernández, Professeur adjoint au Département de biologie organique et évolutive et conservateur de paléontologie des invertébrés au Museum of Comparative Zoology de l'Université Harvard, et Yu Liu, Professeur de paléobiologie, Université du Yunnan, La Chine collabore depuis des années à l'étude des arthropodes de Chengjiang et de leur importance évolutive. Leur dernier article en Biologie actuelle montre avec une clarté sans précédent la morphologie de la tête de l'espèce Leanchoilia illecebrosa -un membre de Megacheira, un groupe éteint majeur caractérisé par de grands appendices typiquement raptoraux. Le réexamen de Leanchoilia par Ortega-Hernández et Liu démontre la présence d'un labrum - une structure en forme de rabat recouvrant l'ouverture de la bouche chez la plupart des arthropodes modernes - et offre un soutien renouvelé à l'hypothèse selon laquelle les mégacheirans sont des parents éloignés des chélicérats modernes (par exemple les limules, scorpions et araignées).

Ortega-Hernández et Liu ont utilisé le microCT, une technique qui utilise les rayons X pour visualiser des caractéristiques qui ne sont pas facilement observables à la surface des fossiles, étudier l'organisation de la tête chez les petits juvéniles de Leanchoilia illecebrosa . Avec le microCT, ils ont pu comprendre la tête plus en détail que jamais auparavant, et découvrir des caractéristiques qui réfutent les hypothèses précédemment crues.

"La plus grande surprise est venue lors de l'étude des structures proches de la bouche, " dit Ortega-Hernández. " Jusqu'à maintenant, l'existence même d'un labre chez les mégacheirans, et sa position par rapport à la bouche, ont été la source de débats houleux. Chez les arthropodes vivants, le labre est considéré comme une caractéristique importante de la tête en raison de son origine précise au cours du développement embryonnaire. Les données 3D sur Leanchoilia nous ont permis de montrer pour la première fois et avec une grande clarté que cet animal avait bien un labrum. Il s'agit d'une découverte utile car les chercheurs se sont disputés pour savoir si un labre était présent ou non chez cette espèce et d'autres espèces étroitement apparentées, ce qui a suscité des interprétations très différentes sur leur évolution et leurs affinités."

L'article est le cinquième d'une série de publications qui représentent une collaboration continue entre les groupes de recherche dirigés par Ortega-Hernández et Liu. Cette étude, ainsi que d'autres en Biologie actuelle (v29:1, 2019), BMC Biologie évolutive (v19, 2019, et v20, 2020), et Revue Géologique (27 mars 2020) comprend l'étude, et souvent réétudier, de fossiles d'arthropodes exceptionnels du début du Cambrien (il y a environ 518 millions d'années) en utilisant la microCT pour révéler des détails exceptionnels de l'anatomie préservée qui sont complètement inaccessibles par les outils de préparation conventionnels.

"Avec la microCT, nous pouvons discerner entre les fossiles riches en fer et la matrice rocheuse appauvrie en fer pour produire des modèles virtuels très détaillés et informatifs en 3D qui révèlent leurs affinités, écologie et signification évolutive, " a déclaré Ortega-Hernández. "Bien que chaque publication soit un peu différente et raconte une histoire distincte pour l'évolution précoce des arthropodes, ils suivent tous le même objectif global et la même structure, et utiliser des techniques et une méthodologie similaires.

« Nous avons plusieurs projets en cours dans le cadre de cette collaboration, y compris de nombreuses espèces nouvelles et passionnantes, ainsi que des re-descriptions de quelques anciens favoris, " a déclaré Ortega-Hernández. " Il y a certainement quelques agréables surprises, et nous espérons que cette collaboration continuera à fournir des informations morphologiques de haute qualité pendant plusieurs années, car nous avons seulement commencé à gratter la surface. » Le projet en cours est partiellement financé par le Harvard China Fund.