« Incroyable »…

L'incroyable complexité de la vie il y a 500 millions d'années (article du Figaro du 25 / 05/2014).

 

Des crustacés primitifs très bien conservés en Chine et au Groenland ont permis de découvrir des systèmes digestifs et cardiovasculaires très évolués.

C'est une période déterminante des premiers pas de la vie animale - qui reste en grande partie énigmatique - que les témoignages fossiles continuent de livrer grâce à des gisements fossilifères à préservation exceptionnelle. Ces sites sont comme des «instantanés» qui nous font découvrir la vie animale de l'époque dans toute sa diversité et sa richesse. Car il y a quelque 520 millions d'années (au tout début de la période dite du Cambrien), la vie sur notre planète, qui a pourtant des terres émergées, est essentiellement aquatique.

Mais déjà d'une folle diversité, avec des arthropodes, des vers, des éponges, des mollusques, tous déjà très complexes. À tel point que l'on parle «d'Explosion Cambrienne» pour désigner cet événement unique et relativement brusque de l'histoire de la vie. Deux études récentes viennent de plus de montrer que ces animaux, maintenant disparus, possédaient des systèmes digestifs et cardiovasculaires beaucoup plus sophistiqués qu'on ne le croyait, et de surcroît très proches de ceux des arthropodes actuels (publiés dans Nature Communications).

Une équipe internationale animée par Jean Vannier, du laboratoire de géologie de Lyon à l'université Claude Bernard, avec des chercheurs chinois et britanniques, vient de montrer que certains de ces animaux disposaient d'un système digestif complet proche de celui de certains crustacés actuels. «Nous avons travaillé sur des fossiles trouvés en Chine et au Groenland, détaille le chercheur. Leur état de conservation est exceptionnellement bon car ils ont été enfouis rapidement dans des sédiments boueux et sont restés ainsi protégés de toute dégradation. Ce qui permet d'observer autant de détails microscopiques. Dans les gisements classiques, seules les coquilles ou les carapaces sont conservées alors qu'ici il y a aussi les organes internes.»

Les arthropodes primitifs décrits par les chercheurs sont de tailles diverses, certains atteignant 20 cm, possèdent un intestin bordé de nombreuses glandes digestives, une bouche munie de dents, des appendices frontaux… Ces glandes digestives sophistiquées représentent une innovation importante qui a permis aux arthropodes (selon les auteurs de l'article) d'exploiter de nouvelles sources de nourriture et d'en extraire plus efficacement de l'énergie. Elle a probablement joué un rôle majeur dans le succès évolutif des arthropodes.

Jean Vannier s'intéresse à d'autres aspects de la chaîne alimentaire primitive. Il a pu reconstituer en 2012 le régime alimentaire omnivore de vers marins vieux de 505 millions d'années en analysant leurs contenus intestinaux. Ces études révèlent de nombreuses interactions, telles que la prédation, entre les espèces animales marines de cette époque.
«Un animal très actif»

La seconde étude, également publiée dans la revue Nature Communications, et réalisée par des chercheurs chinois, américain et britannique, a pu reconstituer avec un luxe inouï de détails le système cardiovasculaire complet d'un arthropode fossile datant de 520 millions d'années, découvert dans la province chinoise du Yunnan. Cet animal de 7 à 8 cm de long ressemblant un peu à une crevette possédait un cœur et tout un réseau de vaisseaux sanguins alimentant les organes. «C'est encore un remarquable exemple de préservation d'un organe dont personne n'aurait imaginé la conservation dans des roches aussi anciennes», estime Nicholas Strausfeld de l'université de l'Arizona, l'un des auteurs de l'étude.

«Avec ces résultats, nous allons pouvoir tenter d'imaginer son comportement. Grâce à une telle irrigation sanguine, ce devait ainsi être un animal très actif.» Car c'est l'autre grand enseignement que l'on peut tirer de ces études sur le plan du développement de la vie et des caractéristiques de leur environnement.

«L'étude de ces faunes exceptionnelles comme celles des Schistes de Burgess au Canada, de Chengjiang en Chine, de Sirius Passet au Groenland ou d'Emu Bay en Australie sont riches d'enseignement», explique Jean Vannier. «Au-delà des détails anatomiques, elles nous permettent de reconstituer le fonctionnement, le mode de vie et les comportements des premiers animaux et ainsi de comprendre comment ceux-ci ont colonisé les environnements et construit les premiers écosystèmes marins complexes sur notre planète.»

Car c'est bien au cours du Cambrien que la structure écologique fondamentale des communautés marines modernes s'est mise en place. Cette façon entièrement nouvelle de fonctionner et d'interagir va conditionner toute l'évolution animale qui va suivre, jusqu'à notre époque.

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