Un fossile marin met en lumière l’évolution des arthropodes

En enquêtant sur une cache de fossiles contenant le cerveau et le système nerveux d’un prédateur marin vieux de 500 millions d’années provenant des schistes de Burgess (un gisement de fossiles dans les montagnes Rocheuses canadiennes) appelé Stanleycarisune équipe de chercheurs dirigée par le Musée royal de l’Ontario (ROM) a réussi à faire la lumière sur l’évolution du cerveau, de la vision et de la structure de la tête des arthropodes.

Stanleycaris appartient à une ancienne ramification éteinte de l’arbre évolutif arthropode appelé Radiodonta, qui était lointainement apparenté aux insectes et aux araignées modernes. Avec de grands yeux composés, une bouche circulaire féroce bordée de dents, des griffes frontales avec un nombre impressionnant d’épines et un corps flexible et segmenté avec plusieurs lambeaux nageurs sur les côtés, Stanleycaris était très probablement un prédateur marin redouté qui se nourrissait d’une grande variété d’habitants des fonds marins.

Les fossiles découverts dans les schistes de Burgess contenaient des restes extrêmement bien conservés du cerveau et du système nerveux de cet animal préhistorique. « Bien que les cerveaux fossilisés de la période cambrienne ne soient pas nouveaux, cette découverte se démarque par l’étonnante qualité de conservation et le grand nombre de spécimens », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Joseph Moysiuk, doctorant en écologie et biologie évolutive à l’Université de Toronto. « Nous pouvons même distinguer des détails fins tels que des centres de traitement visuel servant les grands yeux et des traces de nerfs pénétrant dans les appendices. Les détails sont si clairs que c’est comme si nous regardions un animal mort hier.

Les fossiles ont révélé que le cerveau de Stanleycaris se composait de deux segments, le protocérébrum et le deutocerebrum, qui étaient respectivement reliés aux yeux et aux griffes frontales. « Nous concluons qu’une tête et un cerveau à deux segments ont des racines profondes dans la lignée des arthropodes et que son évolution a probablement précédé le cerveau à trois segments qui caractérise tous les membres vivants de ce phylum animal diversifié », a expliqué Moysiuk.

Chez les arthropodes modernes tels que les insectes, le cerveau se compose de trois segments : le protocérébrum, le deutocerebrum et le tritocerebrum. Même si l’absence d’un de ces segments dans Stanleycaris Même si cela ne semble pas changer fondamentalement la donne, cette découverte a en fait des implications scientifiques radicales. Étant donné que des copies répétées de nombreux organes d’arthropodes peuvent être trouvées dans leurs corps segmentés, il est fondamental de clarifier la façon dont les segments s’alignent entre différentes espèces pour comprendre comment ces structures se sont diversifiées au cours de l’évolution. « Ces fossiles sont comme une pierre de Rosette, aidant à relier les caractéristiques des radiodontes et d’autres arthropodes fossiles primitifs avec leurs homologues des groupes survivants », a déclaré Moysiuk.

De plus, le fait que cet animal possédait un énorme troisième œil à l’avant de la tête montre que les premiers arthropodes avaient déjà développé une variété de systèmes visuels complexes comme beaucoup de leurs homologues modernes, selon l’auteur principal de l’étude Jean-Bernard Caron, conservateur de la paléontologie des invertébrés au ROM. « Étant donné que la plupart des radiodontes ne sont connus qu’à partir de fragments épars, cette découverte constitue un pas en avant crucial dans la compréhension de leur apparence et de leur mode de vie », a-t-il conclu.

L’étude est publiée dans la revue Biologie actuelle.

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Par Andreï Ionescu, Espèces-menacées.fr Rédacteur