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Témoin du passage de l'eau à la terre ferme?

Elpistostege

Elpistostege

Photo : Découverte

Radio-Canada
Prenez note que cet article publié en 2013 pourrait contenir des informations qui ne sont plus à jour.

Le premier fossile complet d'un Elpistostege watsoni, découvert il y a trois ans par des chercheurs du parc de Miguasha au Québec, a été présenté à la communauté paléontologique internationale lors d'un congrès qui se tient actuellement à Los Angeles, aux États-Unis.

Olivier Matton et le fossile d'ElpistostegeAgrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

Olivier Matton et le fossile d'Elpistostege

Les restes fossilisés du poisson de 1,60 m de long, très bien préservés, étaient ensevelis au pied de la falaise de Miguasha en Gaspésie depuis 380 millions d'années.

Ils appartiennent à l'espèce Elpistostege, dont on ne possédait jusqu'ici, dans le monde, que trois fragments, également découverts au Québec.

Le paléontologue Olivier Matton fait partie de l'équipe qui a découvert le fossile.

Mais là, on prenait conscience qu'on avait trouvé le tout premier Elpistostege complet de l'histoire du site de Miguasha, le tout premier à l'échelle planétaire en fait.

Une citation de :Olivier Matton, paléontologue
La tête du fossile d'ElpistostegeAgrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

La tête du fossile d'Elpistostege

Photo : Découverte

Le grand passage

Ce fossile éclaire un événement capital dans l'histoire de l'évolution : le passage des vertébrés de l'eau à la terre ferme. Des poissons auraient alors évolué vers les tétrapodes, les animaux à poumons et à quatre pattes. Une transition qui s'est faite en quelques millions d'années, et reste encore mystérieuse.

Nous-mêmes, les humains, nous sommes des tétrapodes, par définition. Et on partage une histoire commune avec l'ensemble de ces formes de vertébrés à pattes. On a un ancêtre commun, une forme aquatique, qui est l'une des grandes quêtes de la paléontologie.

Une citation de :Olivier Matton

Doté d'un crâne en forme triangulaire, d'un long museau pointu et d'orbites sur le dessus du crâne, le fossile exhumé évoque un crocodile ou un lézard.

Le paléontologue Richard Cloutier et l'assistante de recherche Isabelle Béchard analyse les données recueillies lors de l'examen.Agrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

Le paléontologue Richard Cloutier et l'assistante de recherche Isabelle Béchard analyse les données recueillies lors du scanneur.

L'équipe a d'abord dû dégager le spécimen de sa gangue de pierre, une tâche très délicate, parfois réalisée au microscope, au grain par grain. Puis, l'an dernier, le fossile a été soumis au scanneur spécialisé d'un laboratoire texan. Puis, en laboratoire à l'Université du Québec à Rimouski, les images obtenues ont pu être traitées numériquement pour permettre de voir les structures osseuses internes. Par exemple, on sait déjà que la nageoire pectorale d'Elpistostege correspond à l'avant-bras de tétrapodes, avec un humérus, un radius et un cubitus.

Le paléontologue Richard Cloutier, de l'Université du Québec à Rimouski, estime que ce spécimen détrône Tiktaalik, considéré jusqu'à récemment comme l'espèce la plus proche des tétrapodes.

Le spécimen n'a pas encore livré tous ses secrets, mais on sait déjà qu'après un sommeil discret de 380 millions d'années, le nouveau prince de Miguasha est promis à un bel avenir.

En quoi cette découverte est-elle importante ?

Une analyse de Jean-Pierre Rogel, journaliste à Découverte

Elle est importante, tout d'abord parce qu'on a eu la chance de trouver un spécimen complet d'une espèce dont on ne possédait, dans le monde entier, que trois fragments. Mais surtout, cette découverte est importante parce qu'elle éclaire une phase cruciale de l'évolution : le passage des vertébrés de l'eau à la terre ferme.

Comme nous, les poissons sont des animaux à vertèbres, mais ils n'ont pas de pattes. Ce changement fondamental dans l'anatomie est apparu plus tard dans l'évolution, avec ce qu'on appelle les tétrapodes, des vertébrés dotés de pattes avec des doigts aux extrémités.

Tous les grands groupes d'animaux terrestres contemporains, les amphibiens, les reptiles, les oiseaux et les mammifères sont des tétrapodes. Un succès phénoménal dans l'évolution : ils occupent presque toutes les niches écologiques sur Terre. Nous, les humains, sommes des tétrapodes, et nous avons un ancêtre commun, une forme aquatique, qui est une des grandes quêtes de la paléontologie.

Adaptation et transition

Les premiers tétrapodes possédaient des pattes et des poumons, qui ont pu leur servir comme adaptation à un milieu d'eaux peu profondes et pauvres en oxygène.

Vivant il y a environ 365 millions d'années, Acanthostega avait de courtes pattes à huit doigts. Il pouvait sortir la tête de l'eau, mais sa structure anatomique ne lui permettait pas de se hisser sur la terre ferme. À peu près à la même époque, Icthyostega avait des pattes plus solides et une forte cage thoracique. On pense qu'il pouvait ramper sur terre.

Elpistostege pourrait-il être le cousin le plus proche des premiers tétrapodes?

Pour l'équipe qui l'a découvert, il en possède toutes les caractéristiques. On le sait en partie par son anatomie externe (crâne de forme triangulaire, museau pointu à l'avant, orbites en position dorsale). Mais, grâce à des images obtenues par scanneur, on a commencé à analyser son anatomie interne. On sait déjà par exemple que les os de la nageoire pectorale d'Elpistostege correspondent à l'avant- bras des tétrapodes, qui possèdent aussi un humérus, un cubitus et un radius.

Tiktaalik et Elpi

L'analyse va se poursuivre, mais déjà, on peut comparer ce spécimen à Tiktaalik, la vedette incontestable de la quête de l'origine des tétrapodes.
Découvert dans le Grand Nord canadien par une équipe américaine, Tiktaalik avait fait les manchettes en avril 2006. Initialement, on n'a trouvé qu'un crâne, mais par la suite on a trouvé d'autres fossiles de plusieurs individus de la même espèce.

Ayant vécu il y a environ 375 millions d'années, Tiktaalik présente lui aussi une mosaïque de caractères primitifs des poissons et de caractères plus évolués des premiers tétrapodes. Certains avaient alors avancé que c'était le premier vertébré à avoir marché sur la terre ferme. Aujourd'hui, avec ce nouveau fossile, cela semble moins vrai.

Sur la base des premières analyses que l'on a faite sur ces nageoires, ElpistostegeElpi pour les intimes - semble plus proche des tétrapodes que ne l'est Tiktaalik. Il possède notamment des caractères qui montrent que sa nageoire est plus robuste. Il est trop tôt encore pour savoir s'il pouvait marcher sur la terre ferme, mais on devrait avoir des réponses bientôt, lors d'une publication que préparent Richard Cloutier et l'équipe du parc de Miguasha.

Dans ce classement simplifié de la transition évolutive poissons-tétrapodes, tiré d'un article publié dans Nature en 2006, Tiktaalik est le poisson le plus proche des deux premiers tétrapodes connus, Acanthostega et Icthyostega. Selon les nouvelles données, Elpistostege s'insérerait entre Tikataalik et Acanthostega.

D'après un reportage de Jean-Pierre Rogel et Hélène Naud qui sera présenté dimanche 18 h 30 à Découverte sur ICI Radio-Canada Télé.

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