Comment les trilobites se sont adaptés pour survivre à 300 millions d’années de changement climatique

Les trilobites, ces anciens arthropodes marins qui ont régné sur les fonds marins pendant 300 millions d’années, ont depuis longtemps suscité l’intérêt des paléobiologistes. L’histoire de ces premières créatures est non seulement antérieure à celle des dinosaures, mais elle survit également à celle des dinosaures, survivant à deux extinctions de masse importantes.

Des études récentes révèlent les adaptations fascinantes d’une espèce particulière de trilobite, faisant allusion à des traits évolutifs qui pourraient avoir donné naissance à des arthropodes modernes comme les araignées et les homards.

Découverte insolite

La plupart des trilobites, avec leurs exosquelettes distinctement divisés en une tête, une section médiane connue sous le nom de thorax et une queue rigide, possèdent un nombre spécifique de segments dans leurs sections médianes à maturité. Cependant, une découverte récente concernant l’espèce Aulacopleura koninckii a révélé une tournure inhabituelle.

«Mes collaborateurs et moi pensions que cette espèce était bizarre. Nous ne pouvions pas comprendre pourquoi les corps d’Aulacopleura variaient et que d’autres vivant en même temps avaient un nombre constant », a déclaré le paléobiologiste de l’UC Riverside Nigel Hughes.

« Voir des trilobites avec un nombre variable de segments dans le thorax, c’est comme voir des humains nés avec un nombre différent de vertèbres dans le dos. »

Stratégie de survie

Mais qu’est-ce qui pourrait éventuellement conduire à une telle variation, et comment cela a-t-il influencé la stratégie de survie du trilobite ?

Les trilobites, semblables à nos cloportes contemporains ou « rollie pollies », avaient un mécanisme de défense consistant à se recroqueviller en boule pour se protéger des prédateurs menaçants comme les calmars géants et les poissons de leur époque.

Cette boucle protectrice leur a permis de rentrer leur queue sous leur tête, sécurisant les tissus mous vulnérables derrière leurs exosquelettes robustes.

Objet de l’étude

Dans une nouvelle étude publiée dans le Actes de la Royal Society B Biological Sciencesles chercheurs ont utilisé la modélisation 3D pour étudier les tactiques défensives de l’Aulacopleura.

Les experts ont constaté que ce roulement protecteur était efficace pour les aulacopleurs plus jeunes ayant moins de 18 segments thoraciques. Cependant, à mesure que le nombre de segments augmentait avec la maturité, un repli soigné de leurs queues devenait impossible.

« Alors que le nombre de segments augmentait, les proportions du corps ne leur permettaient pas de bien rentrer leurs postérieurs sous leur tête et d’être toujours complètement protégés », a expliqué Hughes.

Éviter les prédateurs

Cela a soulevé une question cruciale : pourquoi Aulacopleura a-t-elle continué à ajouter des segments et comment a-t-elle repoussé ses redoutables prédateurs ?

Les reconstructions suggèrent que l’Aulacoplera mature a probablement adopté une position de défense modifiée. Au lieu d’un repli soigné, ils ont probablement laissé leur queue légèrement dépasser de leur tête, minimisant les régions exposées.

« D’autres manœuvres de défense possibles auraient laissé des vides sur les côtés qui auraient exposé des organes critiques – hautement improbable », a déclaré Hughes.

Un avantage évolutif

La raison impérieuse de cette variation de segment réside dans un avantage évolutif.

« Qu’y a-t-il sous ces segments ? Des pattes qui servent de branchies ! Plus il y a de segments, plus il y a de surface pour la respiration », a noté Hughes.

Cette adaptation de la croissance de branchies supplémentaires aurait pu équiper l’Aulacopleura pour supporter des niveaux d’oxygène décroissants dans certaines régions du fond marin. Alors que ces conditions hypoxiques éloignaient les prédateurs, les Aulacopleura bien équipées prospéraient, sans se laisser décourager par les menaces.

Les choix évolutifs de l’Aulacopleura fournissent des informations inestimables sur les mécanismes de survie des espèces anciennes. La trajectoire évolutive des trilobites pourrait très bien être la base sur laquelle de nombreux arthropodes modernes, comme les insectes et les arachnides, ont été construits.

Hughes résume la leçon de survie de ce trilobite en déclarant : « Ce n’est pas tant les doux qui hériteront de la Terre, mais les flexibles. »

En savoir plus sur les trilobites

Les trilobites sont parmi les fossiles les plus captivants et les plus connus, fournissant des informations essentielles sur l’histoire évolutive de la vie sur Terre. Voici une plongée plus profonde dans ces anciens arthropodes :

Origines et extinction

Les trilobites ont émergé pendant la période cambrienne, il y a environ 521 millions d’années, et ont prospéré pendant près de 300 millions d’années avant de disparaître à la fin de la période permienne. Leur mandat les a vus survivre à deux événements d’extinction majeurs avant de finalement succomber à la plus grande extinction de masse de l’histoire de la Terre.

Diversité et distribution

Il y avait plus de 20 000 espèces identifiées de trilobites, ce qui en fait l’un des groupes les plus diversifiés d’organismes éteints. Ils habitaient une vaste gamme d’environnements marins et ont été trouvés sur tous les anciens continents.

Anatomie

Le nom « trilobite » est dérivé du plan corporel à trois lobes de la créature – un lobe central (axial) flanqué de deux lobes pleuraux. Leurs corps étaient également divisés longitudinalement en trois parties principales :

Céphalon (Tête)

Cette partie avait une paire d’yeux composés chez de nombreuses espèces, qui étaient incroyablement sophistiqués pour des créatures aussi anciennes.

Thorax

Composé de plusieurs segments articulés qui permettaient la flexibilité.

Pygidium (queue)

Un segment semi-circulaire en forme de bouclier.

Yeux

Les yeux trilobites font le bonheur des évolutionnistes. Certains trilobites n’avaient pas d’yeux, tandis que d’autres avaient de grands yeux en forme de croissant. Leurs yeux étaient faits de calcite (un minéral), une caractéristique rare dans le règne animal.

Comportement et écologie

Les traces de traces de trilobites fossilisés suggèrent que ces créatures se sont enfouies dans le fond marin, ont fouillé et ont même nagé dans les anciens océans. Leurs exosquelettes durs offraient une protection contre les prédateurs. Lorsqu’ils sont menacés, de nombreux trilobites peuvent s’enrôler ou se recroqueviller pour protéger leurs dessous mous.

Signification évolutive

Les trilobites ont subi plusieurs changements évolutifs au cours de leur existence, reflétant leur adaptabilité à diverses niches écologiques. Leurs vastes archives fossiles offrent une fenêtre sur la biologie évolutive, la biogéographie et les effets des extinctions massives.

Registre fossile

En raison de leurs exosquelettes durs constitués de chitine et de carbonate de calcium, les trilobites se sont bien fossilisés. Ces fossiles sont particulièrement abondants dans certains endroits comme le Maroc, le Pays de Galles, la Russie et certaines parties des États-Unis.

Impact culturel

En raison de leur apparence unique et de leurs abondants fossiles, les trilobites sont devenus emblématiques de la paléontologie. De nombreuses cultures, avant même de comprendre leurs origines anciennes, utilisaient des fossiles de trilobites comme amulettes ou talismans.

Essentiellement, les trilobites servent de référence évolutive cruciale. Leurs archives fossiles étendues et riches offrent un aperçu détaillé des écosystèmes marins des époques révolues, aidant les scientifiques à comprendre les subtilités de l’évolution, de l’adaptation et de l’extinction.

Crédit vidéo : Nigel Hughes/UCR