Yang Jie / Zhang Xiguang
Il y a environ un demi-milliard d’années, dans ce qui est aujourd’hui la province chinoise du Yunnan, une minuscule larve s’est retrouvée piégée dans la boue. Des centaines de millions d’années plus tard, alors que la boue était devenue depuis longtemps les schistes noirs de la formation de Yuan’shan, la larve a refait surface, une capsule temporelle méticuleusement préservée qui allait révéler d’autres informations sur l’évolution des arthropodes.
Youti yuanshi Il est à peine visible à l’œil nu. De la taille d’une graine de pavot, il est si bien conservé que son exosquelette est presque entièrement intact, et même les contours de ce qui étaient autrefois ses organes internes peuvent être vus à travers la lentille d’un microscope. Les chercheurs de l’Université de Durham qui l’ont examiné ont pu voir des caractéristiques des arthropodes anciens et modernes. Certaines de ces caractéristiques leur ont permis de comprendre comment les ancêtres plus simples et plus vermiformes des arthropodes actuels ont évolué vers des organismes plus complexes.
L’équipe de recherche a également constaté que Y. yuanshi, qui existait pendant l’explosion cambrienne (quand la plupart des principaux groupes d’animaux ont commencé à apparaître dans les archives fossiles), présente certaines caractéristiques communes avec les arthropodes actuels, tels que les crabes, les vers de velours et les tardigrades. « La position évolutive profonde de Youti yuanshi… illumination[es] les changements anatomiques internes qui ont propulsé l’essor et la diversification de [arthropods]« , ont-ils déclaré dans une étude récemment publiée dans Nature.
De l’intérieur vers l’extérieur et de l’extérieur vers l’intérieur
Alors que de nombreux fossiles préservés dans des environnements boueux comme la formation de Yuan’shan sont aplatis par la compression, Y.yuanshi est restée tridimensionnelle, ce qui la rendait plus facile à examiner. Alors, à quoi ressemblait exactement cette larve à l’extérieur et à l’intérieur ?
L’équipe de recherche a pu immédiatement dire que Y.yuanshi était un lobopodien. Les lobopodiens sont un groupe d’arthropodes éteints au corps allongé et aux pattes courtes, ou lobopodes. Il y a une paire de lobopodes au milieu de chacun de ses vingt segments, et ces segments deviennent également progressivement plus courts de l’avant vers l’arrière du corps. Bien que les tissus mous n’aient pas été préservés, des contours sphériques suggèrent un œil de chaque côté de la tête, bien que l’on ne sache pas s’il s’agissait d’yeux composés. Cette créature avait un stomodeum – le précurseur d’une bouche – mais pas d’anus. Il aurait dû à la fois absorber de la nourriture et éliminer ses déchets par la bouche.
Youti yuanshi L’animal possède une cavité, appelée cavité périviscérale, qui entoure le contour d’un tube qui aurait été autrefois l’intestin. L’intestin de la créature se termine sans ouverture, ce qui explique son absence d’anus. À l’intérieur de chaque segment, il y a une paire de vides vers le milieu. Les chercheurs pensent qu’il s’agit d’une preuve de glandes digestives, en particulier après les avoir comparées aux glandes digestives des fossiles d’autres arthropodes de la même époque.
Un anneau autour de la bouche de la larve était autrefois un anneau nerveux périoral, qui se connectait aux nerfs qui s’étendaient aux yeux et aux appendices du premier segment. À l’intérieur de sa tête se trouve un vide qui contenait le cerveau. La forme de cette chambre vide donne un aperçu de la structure du cerveau. D’après ce que les chercheurs ont pu voir, le cerveau de Y.yuanshi avait une partie frontale en forme de coin, et le reste du cerveau était divisé en deux sections, comme en témoigne le contour d’une membrane entre elles.
Il y a bien longtemps, il y a bien longtemps, et maintenant
Compte tenu de ses caractéristiques physiques, les chercheurs pensent que Y.yuanshi présente des caractéristiques des arthropodes éteints et actuels. Certaines sont des caractéristiques ancestrales présentes chez tous les arthropodes, vivants et éteints. D’autres sont des caractéristiques ancestrales qui auraient pu être présentes chez des arthropodes éteints mais qui ne sont présentes que chez certains arthropodes vivants.
Parmi les caractéristiques présentes chez tous les arthropodes aujourd’hui figure le protocerebrum ; son précurseur évolutif était l’anneau nerveux circumoral présent dans Y.yuanshi. Le protocerebrum est le premier segment du cerveau des arthropodes, qui contrôle les yeux et les appendices, tels que les antennes chez les vers de velours et les pièces buccales chez les tardigrades. Y.yuanshi présent chez les arthropodes actuels et éteints, son système circulatoire est similaire à celui des arthropodes modernes, en particulier des crustacés.
Les lobopodes sont une caractéristique morphologique de Y.yuanshi Les lobopodes sont des espèces qui ne se trouvent plus aujourd’hui que chez certains arthropodes, comme les tardigrades et les vers de velours. De nombreuses autres espèces de lobopodiens existaient au Cambrien. Les lobopodiens avaient également un système circulatoire à la structure particulière dans leurs pattes et d’autres appendices, qui se rapproche le plus de celui des vers de velours.
« L’architecture du système nerveux informe la configuration précoce du [arthropod] cerveau et ses appendices et organes sensoriels associés, clarifiant les homologies à travers [arthropods]« , ont déclaré les chercheurs dans la même étude.
Yuti yuanshi L’espèce recèle encore quelques mystères. Ils concernent principalement le fait qu’il s’agit d’une larve. On ne peut que deviner à quoi elle ressemblait à l’âge adulte, et il est possible que cette espèce ait développé des yeux composés ou des nageoires à l’âge adulte. Qu’il s’agisse ou non de la larve d’une espèce de lobopode éteinte déjà connue reste une question ouverte. Peut-être les réponses sont-elles enfouies quelque part dans le schiste de Yuan’shan.
Nature, 2024. DOI : 10.1038/s41586-024-07756-8