La fossilisation est une méduse du monde réel - elle transforme les êtres vivants en pierre. Prenons l'exemple du bois pétrifié. Si un arbre meurt et est enterré dans les sédiments, les sédiments protègent le bois tandis que les eaux souterraines chargées de minéraux s'infiltrent à travers lui. Les minéraux remplacent progressivement le bois, laissant derrière eux un fac-similé rocheux.
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La même chose se produit lorsque des organismes plus complexes, comme des animaux, deviennent des fossiles. Tout ce qui est extensible, spongieux, aqueux ou caoutchouteux se décompose tandis que les minéraux renforcent les os, les transformant en pierre. Même dans le cas de découvertes de fossiles "momifiés", la peau et les autres organes préservés ne sont plus mous. Dans des fossiles comme ceux-ci, le corps a été protégé de la décomposition suffisamment longtemps pour que les minéraux remplacent les tissus mous plus rapidement qu'ils ne pourraient se décomposer. Les tissus mous eux-mêmes ont complètement disparu et il ne reste que de la pierre.
Du moins, c'est la sagesse conventionnelle. Mais en 2005, un article paru dans la revue Science remettait en question les principes de base de la fossilisation dès sa toute première phrase :"Les tissus mous sont préservés dans les éléments des membres postérieurs du Tyrannosaurus rex " [source :Schweitzer, 25/03/2005]. L'article décrit ensuite les vaisseaux sanguins, la matrice osseuse et les tissus élastiques, tous trouvés là où ils ne devraient pas être.
Selon la vision ancienne de la fossilisation, la présence de ces types de tissus dans un fossile est impossible. L'auteur principal de l'article, Mary Higby Schweitzer, était parvenu à cette conclusion non conventionnelle en abordant ses recherches d'une manière non conventionnelle. En plus de susciter la controverse dans la communauté scientifique, sa découverte a eu des implications pour certaines communautés religieuses.
Alors, comment a-t-elle trouvé du tissu extensible dans un os rocheux, et qu'est-ce que les autruches ont à voir avec ça ? Quel type d'analyse soutient son affirmation selon laquelle elle a trouvé des tissus mous vieux de 65 millions d'années ? Ensuite, nous verrons comment Schweitzer a dévoilé ses échantillons et quel accident a eu à voir avec cette découverte révolutionnaire.
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En 2000, le paléontologue Bob Harmon a trouvé un Tyrannosaurus rex spécimen dans la formation de Hell Creek, une zone de l'est du Montana pleine de fossiles du Crétacé [source :Boswell]. Ce T. rex n'était pas très gros, du moins jusqu'au Tyrannosaurus les fossiles disparaissent. Mais une fois qu'il a été excavé et enveloppé dans du plâtre pour l'expédition, il était trop lourd pour être transporté par l'hélicoptère qui l'attendait. L'équipe a divisé le fossile en deux, brisant l'un de ses fémurs dans le processus. Des fragments de fémur ont été transmis au Dr Mary Schweitzer de l'Université d'État de Caroline du Nord.
Schweitzer a fait le contraire de ce que font la plupart des paléontologues avec leurs spécimens. Au lieu de le conserver et de le protéger, elle l'a détruit en le trempant dans un acide faible. Si tout le fossile avait été fait de roche, il se serait complètement dissous. Mais dans les termes utilisés dans l'article de Schweitzer - co-écrit par Jennifer L. Whittmeyer, John R. Horner et Jan K. Toporski - l'acide déminéralisé le spécimen. Après sept jours, le processus de déminéralisation a révélé plusieurs tissus inattendus, notamment :
Tout comme les vaisseaux sanguins de votre corps, ceux que Schweitzer a découverts dans le fossile étaient creux, flexibles et ramifiés. Elles étaient également transparentes et remplies de "petites microstructures rondes" [source :Schweitzer, 25/03/2005]. Ces microstructures ressemblaient visuellement aux globules rouges, mais leur nature précise n'est toujours pas claire. Le tissu trouvé par Schweitzer était fibreux, extensible et résilient - après avoir été étiré, il a repris sa forme normale.
Parce que la théorie scientifique dominante relie les dinosaures et les oiseaux d'un point de vue évolutif, Schweitzer et son équipe ont comparé leurs échantillons aux os d'une autruche morte. Ils ont trouvé que les échantillons étaient similaires. Vu au microscope électronique à balayage, l'os cortical du dinosaure -- la partie dense de l'os -- était presque impossible à distinguer de celle de l'autruche.
Ce ne sont pas les seules découvertes à provenir de ces fragments particuliers de T. rex os. Dans un article ultérieur, Schweitzer et ses co-auteurs ont annoncé qu'ils avaient trouvé l'os médullaire [source :Schweitzer, 03/06/2005]. L'os médullaire est un type d'os utilisé par les femelles pour stocker le calcium afin de fabriquer des coquilles d'œufs. Les oiseaux n'ont cet os que lorsqu'ils produisent des œufs -- donc le T. rex était apparemment une femme, enceinte et à certains égards comme un oiseau.
L'os médullaire était visible à l'œil nu, mais une découverte ultérieure à partir de l'échantillon ne l'était pas. En 2007, Schweitzer et six co-auteurs ont annoncé que l'analyse de l'échantillon avait révélé la présence de collagène , une protéine qui est un composant majeur des os et des tissus mous. L'équipe a utilisé un spectromètre de masse , un appareil qui analyse la masse des atomes et des particules avec des champs magnétiques, pour confirmer la présence de la protéine [source :Schweitzer, 1997].
En 2008, l'équipe isolait les séquences d'acides aminés de l'échantillon et les comparait à des organismes vivants. Ce qu'ils ont trouvé dans le T. rex l'os était semblable aux poulets d'aujourd'hui. Les chercheurs, cette fois dirigés par Chris L. Organ, ont utilisé les mêmes techniques sur un fossile de mastodonte et l'ont trouvé similaire aux éléphants d'aujourd'hui [source :Organ].
Après avoir isolé certaines des chaînes d'acides aminés fragmentées, l'équipe les a comparées aux acides aminés d'animaux vivants. Ils ont trouvé trois chaînes similaires à celles trouvées chez les poulets et deux comparables aux tritons et aux grenouilles [source :Johnson].
Schweitzer et ses collègues ont également essayé les mêmes techniques sur d'autres fossiles, avec des résultats similaires. Mais son travail est toujours controversé. Lisez la suite pour en savoir plus sur les réactions des critiques et des supporters à ses recherches.
Les scientifiques s'accordent sur un aspect des recherches de Mary Schweitzer. Les tissus qu'elle a trouvés n'auraient pas dû être là, du moins selon les concepts de base de la fossilisation. Pour cette raison, les critiques affirment que ce que Schweitzer a vraiment trouvé était un échantillon contaminé, pas une percée. Plus de 65 millions d'années, il y a beaucoup de temps pour que d'autres formes de vie contaminent les os d'un dinosaure. Les fossiles entrent également en contact avec les tissus humains et autres lors de l'excavation. Cela représente un défi pour les chercheurs qui tentent de prouver qu'une cellule, un échantillon de tissu ou un brin d'ADN provient d'un animal éteint spécifique.
Après la parution du premier article de Schweitzer dans Science, certains critiques ont suggéré qu'elle le publie avant d'avoir mené suffisamment d'analyses. Schweitzer était d'accord avec cette affirmation au moins en partie. Elle a expliqué que l'équipe avait publié ses conclusions dans le but d'obtenir un financement pour des travaux ultérieurs [source :Yeoman].
Une réponse à l'article de Schweitzer de 2007 - celui qui signale la présence de protéines - souligne plusieurs questions sur les résultats, y compris la probabilité de contamination. Le commentaire, écrit par Mike Buckley et un éventail de co-auteurs, note :
Dans leur réponse au commentaire, John M. Asara et Schweitzer affirment que Buckley et ses co-auteurs ont mal interprété les données [source :Asara].
L'article de Schweitzer de 2008 décrivant les séquences de protéines ajoute un peu de poids à l'idée que le tissu appartenait au T. rex et non un contaminant non apparenté. Mais certains critiques restent sceptiques. Par exemple, la chercheuse Christina Nielsen-Marsh a été citée par National Geographic comme disant que les séquences décrites "n'ont aucun sens" [source :Norris]. Dans l'esprit de beaucoup, la présence de peptides dans un spécimen aussi vieux qu'un T. rex est impossible. Cela signifie que la seule option est que la protéine provienne d'une autre source.
Dans un article publié dans la revue PLoS One le 20 juillet 2008, les chercheurs Thomas G. Kaye, Gary Gaugler et Zbigniew Sawlowicz soutiennent justement cela. Cette équipe a effectué plus de 200 heures d'analyse au microscope électronique à balayage sur une variété de fossiles de dinosaures. Il est arrivé à la conclusion que les échantillons de Schweitzer contenaient des framboïdes , et les tissus mous apparents étaient essentiellement de l'écume d'étang. Grâce à la datation au carbone, l'équipe a également déterminé que le matériau était moderne et non préhistorique [source :Kaye et al.]. Dans des déclarations faites à National Geographic, Schweitzer a maintenu ses conclusions, notant, entre autres, que l'équipe de Kaye n'a pas abordé les études protéiques plus récentes de son T. rex échantillons [source :Roach].
Mais pour un autre groupe, les découvertes de Schweitzer sont parfaitement logiques. De l'avis des créationnistes de la jeune Terre, les tissus mous sont la preuve que les fossiles ne sont pas aussi vieux que les scientifiques le rapportent. Après tout, selon les estimations scientifiques, T. rex les fossiles ont 65 millions d'années. Les tissus mous et les acides aminés ne devraient durer qu'une fraction de ce temps. Quelqu'un qui croit que la Terre a moins de 10 000 ans peut voir la découverte de Schweitzer comme une preuve convaincante d'une Terre jeune plutôt qu'une cause pour réexaminer la nature de la fossilisation. Cependant, l'analyse utilisant la datation radiométrique -- la méthode utilisée par les scientifiques pour déterminer l'âge des fossiles -- contredit l'idée d'une Terre vieille de 10 000 ans.
Dans des interviews, Schweitzer a déclaré que ses découvertes avaient enrichi plutôt qu'entraîné sa foi chrétienne [source :Yeoman, Fields]. Schweitzer propose des hypothèses sur la façon dont le tissu aurait pu survivre si longtemps. La première est que l'os densément minéralisé, combiné à des processus géologiques ou environnementaux encore inconnus, protégeait les structures à l'intérieur [source :Schweitzer, 25/03/2005]. Et peu importe si la communauté paléontologique finit par accepter ou réfuter le tissu en question, la découverte semble rendre improbables des idées autrefois impossibles.
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