Une étude se penche sur l'histoire des premiers tétrapodes
Les chercheurs utilisent le registre fossile pour déterminer le moment de l'apparition des animaux; cependant, ils ont constaté des différences importantes dans l'apparition et le mode de vie des animaux jeunes et adultes. Une nouvelle étude internationale publiée dans la revue Science montre que certains des premiers vertébrés terrestres ont subi de nombreux changements de mode de vie au cours de leur évolution. Les chercheurs de l'université d'Uppsala en Suède, de l'université de Cambridge au Royaume-Uni et de la Duke University aux États-Unis ont étudié les ossements des membres supérieurs de fossiles des genres Ichthyostéga et Acanthostéga, les deux espèces de «poissons à quatre pattes» originaires du Groenland. Les nouveaux résultats montrent des trajectoires ontogénétiques (qui expliquent leur développement depuis le stade d'oeuf fertilisé jusqu'à leur maturité) différentes pour les membres antérieurs. Ces animaux vivaient au cours du Dévonien, une période géologique du Paléozoïque (il y a de cela 416 à 359,2 millions d'années). Le nom de cette période provient du comté de Devon, en Angleterre, où les chercheurs ont étudié des roches de cette période pour la première fois. C'est au cours du Dévonien que les premiers poissons ont développé des pattes et ont commencé à marcher sur terre pour devenir ce que l'on appelle aujourd'hui les tétrapodes, des animaux vertébrés à quatre pattes. Les chercheurs pensent que l'Ichthyostéga et l'Acanthostéga ont vécu il y a près de 365 millions d'années et étaient parmi les premiers vertébrés à posséder des membres antérieurs et postérieurs et non des nageoires paires. Selon l'équipe de chercheurs, ils font partie d'un groupe commun comprenant tous les amphibiens, les reptiles, les mammifères et les oiseaux. Ces deux genres sont considérés comme les premiers tétrapodes connus parmi la multitude de squelettes pratiquement complets; cependant, l'Acanthostéga semble être le plus primitif. Dans leur étude, les chercheurs ont découvert un certain nombre d'os de membres supérieurs développés mais également en pleine croissance dans les fossiles des deux animaux. Ils ont pu déterminer la manière dont la forme de l'os avait évolué au cours de la croissance. D'après leurs analyses, les deux animaux ont vécu des histoires relativement distinctes. «L'os du membre supérieur nous a apporté de nombreuses informations sur le mode de vie de l'animal; en effet, sa forme nous permet de comprendre la façon de se mouvoir de l'animal et nous montre, par exemple, s'il se déplaçait sans que la partie antérieure de son corps ne touche le sol», explique le professeur Per Ahlberg du département de physiologie et de biologie développementale de l'université d'Uppsala en Suède. En comparant les deux poissons, les chercheurs ont découvert que l'Ichtyostéga était plus «terrestre» que l'Acanthostéga car ses membres sont plus robustes et il ne possède qu'une petite nageoire caudale. «Le modèle des processus d'attachement musculaire sur un petit humérus ressemble aux membres de poissons appartenant au clade des tétrapodes», expliquent les auteurs de l'article. Cela permettait au membre antérieur de supporter le poids de l'animal à l'âge adulte. En ce qui concerne l'Acanthostéga, les petit et grand humérus ont montré un modèle d'attachement musculaire similaire, mais les membres étaient plus fins et la nageoire caudale plus grosse. Les chercheurs n'ont cependant pas trouvé de changements correspondants chez l'animal. «Ces deux espèces couvaient probablement leurs oeufs dans l'eau tout comme les amphibiens modernes; ce qui signifie que les Ichtyostégas terrestres, [contrairement à] l'Acanthostéga aquatique, subissaient une transformation de mode de vie lors de leur développement du stade de larve à l'âge adulte», explique le professeur Ahlberg. «Aussi pensons-nous que l'Ichthyostéga a dû subir une terrestrialisation au cours de l'ontogénie», expliquent les auteurs. «En règle générale, les positions phylogénétiques (développement évolutionnaire) relatives de l'Ichthyostéga et de l'Acanthostéga sont encore inconnues; l'Ichthyostéga semblerait être l'espèce la plus fondamentale, à savoir l'espèce ayant divergé le plus tôt des deux.» Le placement de l'Ichthyostéga, plus adapté à la vie terrestre, indique un «scénario de terrestrialisation plus rapide et plutôt différent de celui du modèle prédominant de tétrapodes aquatiques dévoniens», expliquent-ils.
Pays
Suède, Royaume-Uni, États-Unis