Découverte du plus vieux cœur de l'archéologie : ce fossile pourrait réécrire ce que nous savons du passé !

Un groupe de chercheurs dirigé par l'université Curtin en Australie a découvert un cœur vieux de 380 millions d'années, le plus ancien jamais trouvé, ainsi qu'un estomac, un intestin et un foie fossilisés chez un ancien poisson à mâchoires appelé Arthrodira, ce qui jette un nouvel éclairage sur l'évolution de notre propre corps.

Cette découverte d'organes minéralisés, y compris un cœur parfaitement préservé, fait des Arthrodira de Gogo (Formation de Gogo) – un site minéral en Australie-Occidentale présentant une préservation exceptionnelle d'une communauté de récifs dévoniens – les vertébrés à mâchoires les mieux compris par la science à ce jour. Elle éclaire également une transition évolutive dans la lignée des vertébrés à mâchoires vivants, qui inclut les mammifères et les humains.

Un cœur du Dévonien

Cette recherche a révélé que la position des organes dans le corps des Arthrodira, une classe éteinte de poissons blindés ayant prospéré durant le Dévonien, période s'étendant de 419,2 millions d'années à environ 358,9 millions d'années, est similaire à celle des requins modernes. Sur le plan anatomique, cela fournit de nouvelles pistes évolutives essentielles, impactant une variété d'organismes, y compris les humains.

Selon la directrice de la recherche, la Professeure Kate Trinajstic, cette découverte est remarquable car les tissus mous des espèces anciennes sont rarement préservés, et il est encore plus rare de trouver une préservation en 3D. Les experts soulignent que la plupart des cas de préservation de tissus mous sont observés dans des fossiles aplatis, où l'anatomie molle ressemble presque à une bulle dans la roche.

En plus des conditions spécifiques de cette découverte, les techniques modernes de numérisation ont été cruciales pour permettre l'étude de ces tissus mous fragiles sans les détruire. Les experts estiment qu'il y a quelques décennies, un tel projet aurait été impossible. Par ailleurs, les paléontologues ont souligné que, bien que l'évolution soit souvent perçue comme une série de petits pas, ce type de fossiles suggère qu'il y a eu un grand bond entre les vertébrés sans mâchoire et les vertébrés à mâchoire.

Ces poissons avaient le cœur situé près de la bouche et sous les branchies, tout comme les requins actuels. De plus, la découverte offre le premier modèle 3D d’un cœur complexe en forme de S chez un Arthrodira, composé de deux chambres.

Selon un communiqué de presse, ces caractéristiques se sont développées chez ces premiers vertébrés, offrant une occasion unique de comprendre comment la région de la tête et du cou a commencé à évoluer pour s’adapter aux mâchoires, une étape cruciale dans l’évolution de nos propres corps.

Nous ne sommes pas si différents de ce fossile

Cependant, en observant pour la première fois tous les organes réunis dans un poisson primitif à mâchoires, les experts ont été surpris de constater qu’ils n’étaient pas si différents des nôtres. Malgré cela, ils ont identifié une différence fondamentale : le foie, de grande taille, permettait au poisson de flotter, tout comme le font les requins aujourd’hui.

Par ailleurs, certains poissons contemporains possèdent des poumons qui ont évolué à partir de vessies natatoires, mais jusqu'à présent, aucune preuve de poumons n'a été découverte chez les poissons blindés éteints. Les nouvelles informations suggèrent que les poumons ont évolué indépendamment chez les poissons osseux, à une date ultérieure.

Ainsi, en découvrant le seul exemple connu d’un cœur tridimensionnellement minéralisé, un estomac à parois épaisses et un foie chez un Arthrodira dans la Formation de Gogo du Dévonien supérieur, les scientifiques ont mis au jour les premières preuves phylogénétiques du repositionnement du cœur à cette époque, en lien avec l’évolution de la région complexe du cou chez les vertébrés à mâchoires.

Enfin, l'application de la microtomographie par synchrotron et par neutrons à ce matériau révèle des preuves d'un cœur clairement séparé du foie et des autres organes abdominaux, ainsi que l'absence de poumons. Selon les scientifiques, les connaissances acquises seront cruciales pour établir des liens avec de futures découvertes, permettant ainsi une compréhension plus précise de la chaîne évolutive ayant conduit aux êtres vivants que nous connaissons aujourd'hui.

Référence de l'article :

Trinajstic K., Long J., Sanchez S., et al. Exceptional preservation of organs in Devonian placoderms from the Gogo lagerstätte. Science (2022).