Les éponges appartiennent à nos premiers ancêtres. Cependant, fossiles, les molécules et les gènes sont en désaccord sur l'essor de ces premiers animaux. Une grande équipe internationale de chercheurs autour de Christian Hallmann et Benjamin Nettersheim de l'Institut Max Planck de biogéochimie a maintenant trouvé de nouveaux indices moléculaires suggérant que les éponges pourraient être apparues beaucoup plus tard qu'on ne le pense généralement.

Animaux, la forme de vie la plus complexe de notre planète, n'existent que depuis quelques centaines de millions d'années, qui représente moins d'un cinquième de l'histoire de la Terre. Avant cela, les océans du monde étaient habités uniquement par des micro-organismes tels que des bactéries et des algues. Découvrir exactement quand les animaux sont apparus pour la première fois est un élément central, question encore non résolue dans la recherche évolutive.

En 2009, des chercheurs ont découvert des molécules de graisse fossiles, provenant vraisemblablement d'éponges marines, dans des roches vieilles de 645 millions d'années. Les éponges appartiennent aux animaux les plus anciens et les plus simples qui aient évolué, et leur découverte dans de si vieilles roches signifiait qu'ils étaient peut-être les premiers animaux. « Mais les premiers fossiles d'éponges sans ambiguïté jamais trouvés, en forme d'aiguilles ou de spicules, ont 100 millions d'années de moins que ces vieilles molécules d'éponge", dit Benjamin Nettersheim, premier auteur d'une étude. 'C'est un écart énorme, les molécules et les spicules ne peuvent pas avoir raison tous les deux. résume Nettersheim qui a récemment publié cette critique dans un article de News dans la même revue.

Des algues au lieu d'éponges

Une équipe autour du chef de groupe Christian Hallmann et Nettersheim, tous deux de l'Institut Max Planck de biogéochimie, maintenant de façon surprenante trouvé les mêmes molécules autrefois attribuées aux éponges, dans Rhizaria :un groupe d'organismes unicellulaires qui comprend de nombreuses algues prédatrices. Les formes anciennes de la famille Rhizaria remontent probablement à 770 millions d'années, beaucoup plus vieux que les fossiles d'éponges. Ainsi, en principe, les éponges et les Rhizaria pourraient être la source des molécules de graisse trouvées dans les vieilles roches, mais les auteurs soutiennent que ce serait plutôt irréaliste. « D'un point de vue écologique, Rhizaria a tellement plus de sens. Si les éponges en étaient la source, ils auraient dû se produire en abondance massive, prospère pratiquement partout, même dans les eaux appauvries en oxygène où les éponges ne peuvent généralement pas survivre », selon Nettersheim. Cette considération rend beaucoup plus probable que les prédateurs Rhizaria, pas des éponges, étaient les principaux producteurs des molécules anciennes.

« En général, il y avait eu trois sources de preuves de l'essor des premiers animaux », dit Nettersheim, « ils ont tous donné des âges différents et nous ne savions pas à qui faire confiance ». Une façon d'estimer quand un organisme a émergé pour la première fois sur Terre est d'utiliser des horloges moléculaires, qui comparent les différences génétiques chez les représentants modernes et conduisent à une date d'origine. 'Toutefois, l'étalonnage de telles horloges moléculaires est problématique et cela donne lieu à une énorme incertitude sur les dates estimées du dernier ancêtre commun des animaux, allant de 1300 à 615 millions d'années', dit Hallmann. La deuxième ligne de preuves avait été les molécules d'éponge putatives remontant à 645 millions d'années; le troisième les fossiles d'éponges encore plus jeunes, datant de 560 millions d'années.

Les premiers animaux il y a 560 millions d'années

Avec la nouvelle découverte que les anciennes molécules de graisse proviennent très probablement de Rhizaria plutôt que d'éponges, les plus anciennes éponges scientifiquement confirmées remontent à seulement 560 millions d'années environ. Au même moment de l'histoire de la Terre, les fossiles volumineux et complexes de la faune d'Ediacara sont apparus à l'échelle mondiale. Dans l'un de ces fossiles d'Ediacara, traces de cholestérol, qui est une caractéristique de la vie animale, ont été récemment détectés par des chercheurs internationaux, y compris les membres du groupe Hallmann. Ainsi, la première apparition confirmée d'éponges et de cholestérol suggère que les premiers membres du règne animal sont apparus il y a environ 560 millions d'années.

« En termes géologiques, c'est juste avant le début de l'explosion cambrienne de formes de vie complexes il y a 540 à 550 millions d'années, et le nouveau timing nous fournit maintenant une séquence cohérente d'événements. " dit Hallmann. En utilisant la chronologie corrigée, les scientifiques peuvent procéder à déchiffrer le contexte environnemental de cette transition évolutive la plus importante qui se trouve à la racine de toute vie moderne complexe.