Les poissons fossiles de l’époque de Tiktaalik ont ​​choisi la vie dans l’eau

Tiktaalik est une espèce fossile emblématique de poisson à nageoires lobes découverte par des scientifiques en 2004, sur l’île d’Ellesmere au Nunavut, dans l’Arctique canadien. Ce qui distinguait cette espèce disparue était qu’en plus d’avoir des caractéristiques typiques des poissons comme des branchies, des écailles et des nageoires, elle possédait également certaines caractéristiques des tétrapodes (vertébrés à quatre pattes), comme des os solides dans les nageoires qui lui auraient permis de supporter son poids sur terre. Tiktaalik On pense que la combinaison de caractéristiques montre la transition évolutive entre les poissons nageurs et leurs descendants, les vertébrés à quatre pattes.

Certaines personnes ont réprimandé en plaisantant Tiktaalik pour s’être traîné hors de l’eau et donner naissance à des vertébrés terrestres à quatre pattes. Après tout, si Tiktaalik Si nous ne l’avions pas fait, l’humanité ne serait pas là aujourd’hui pour endurer les ravages de la maladie, de la guerre et de la vie moderne. Et maintenant, il semble qu’un nouveau poisson fossile, trouvé en même temps et dans la même zone que Tiktaalikmontre qu’ils ont choisi de retourner vivre en eau libre, plutôt que de prendre l’option terrestre.

Des scientifiques du laboratoire de Neil Shubin, PhD, qui ont co-découvert Tiktaalik en 2004, décrivent maintenant une espèce fossile qui ressemble beaucoup Tiktaalik mais il possède des caractéristiques qui le rendent plus adapté à la vie dans l’eau. Les restes fossiles comprennent les mâchoires supérieure et inférieure partielles du poisson, des parties de son cou et ses écailles. De plus, une nageoire pectorale complète est également présente et c’est là que les différences avec Tiktaalik sont évidents.

Qikiqtania wakei avait une nageoire pectorale avec un humérus distinct dépourvu de crêtes indiquant les muscles et les articulations qui lui auraient permis de marcher sur terre. Au lieu de cela, son bras supérieur était lisse et courbé, plus adapté à une vie de pagaie sous l’eau. Le caractère unique des os du bras de Qikiqtanie suggèrent qu’il a recommencé à pagayer sur l’eau après que ses ancêtres ont commencé à utiliser leurs appendices pour marcher.

« Au début, nous pensions qu’il pourrait s’agir d’un mineur Tiktaalik, parce qu’il était plus petit et peut-être que certains de ces processus n’étaient pas encore développés », a déclaré Shubin. « Mais l’humérus est lisse et en forme de boomerang, et il ne possède pas les éléments qui lui permettraient de pousser sur terre. C’est remarquablement différent et suggère quelque chose de nouveau.

Shubin, professeur émérite de biologie et d’anatomie des organismes Robert R. Bensley à l’Université de Chicago, a trouvé le fossile. jours avant Tiktaalik a été découvert sur un site situé à environ un mille à l’est du sud de l’île d’Ellesmere, sur le territoire du Nunavut, dans le nord de l’Arctique canadien. Le nom Qikiatanie vient du mot inuktitut Qikiqtaaluk ou Qikiqtani, le nom traditionnel de la région où se trouve le site fossilifère. Le nom de l’espèce réveiller est à la mémoire de feu David Wake, un éminent biologiste évolutionniste de l’Université de Californie à Berkeley.

Shubin et son partenaire de terrain, Ted Daeschler de l’Académie des sciences naturelles de l’Université Drexel, ont collecté les spécimens d’une carrière après avoir repéré quelques roches prometteuses avec des écailles blanches distinctives à la surface. Mais ils sont restés entreposés, pour la plupart sans examen, pendant que l’équipe se concentrait sur la préparation. Tiktaalik.

Il a fallu quinze ans avant que les chercheurs postdoctoraux Justin Lemberg et Tom Stewart soumettent l’un des plus gros blocs de roche au scanner et réalisent qu’il contenait ce qu’ils pensaient être une nageoire pectorale fossilisée. Malheureusement, il était trop profond dans la roche pour obtenir une image haute résolution et il a fallu retirer des parties du bloc pour se rapprocher de l’aileron. Et puis est arrivé le COVID, et les laboratoires ont été contraints de fermer.

« Nous essayions de collecter autant de données CT du matériau que possible avant le confinement, et la toute dernière pièce que nous avons numérisée était un grand bloc sans prétention avec seulement quelques taches d’écailles visibles depuis la surface », a déclaré Lemberg, qui effectue actuellement un travail de terrain sur la gestion des ressources culturelles en Californie du Sud. « Nous avions du mal à y croire lorsque les premières images granuleuses d’une nageoire pectorale sont apparues. Nous savions que nous pourrions effectuer une meilleure analyse du bloc si nous avions le temps, mais c’était le 13 mars 2020 et l’Université a arrêté toutes les opérations non essentielles la semaine suivante.

Les scientifiques ont pu couper des morceaux du bloc et l’envoyer pour un autre scanner quelques mois plus tard. Cette fois, les images résultantes étaient beaucoup plus claires, révélant une nageoire pectorale et un membre supérieur presque complets, y compris l’os humérus distinctif. Leurs résultats passionnants sont publiés dans la revue Nature.

« C’est ce qui nous a époustouflé », a déclaré Shubin. « Au début, ce n’était en aucun cas un bloc fascinant, mais nous avons réalisé pendant le confinement dû au COVID, alors que nous ne pouvions pas accéder au laboratoire, que l’analyse originale n’était pas assez bonne et que nous devions couper le bloc. Et quand nous l’avons fait, regardez ce qui s’est passé. Cela nous a donné quelque chose d’excitant sur lequel travailler pendant la pandémie. C’est une histoire fabuleuse.

Qikiqtanie est légèrement plus âgé que Tiktaalik mais pas de beaucoup. L’analyse de l’équipe sur sa position sur l’arbre de vie la situe, comme Tiktaalik, adjacent aux premières créatures connues pour avoir des doigts en forme de doigts. Mais même si QikiqtanieLa nageoire pectorale distincte de était plus adaptée à la nage, elle ne ressemblait pas non plus entièrement à celle d’un poisson. Sa forme incurvée de pagaie était une adaptation distincte, différente des pattes articulées et musclées ou des nageoires en forme d’éventail que nous voyons respectivement chez les tétrapodes et les poissons aujourd’hui.

Malheureusement pour Qikiqtanie, sa propre adaptation ne l’a finalement pas aidé à survivre dans la race évolutive – nous ne voyons aucune preuve de ce type d’adaptation des nageoires pectorales chez les poissons d’aujourd’hui. Cependant, cette découverte nous aide à comprendre qu’il existait une diversité de formes différentes dans les temps anciens et que la plupart d’entre elles ont fini par disparaître. L’évolution animale ne peut pas être expliquée en termes de ligne droite reliant les formes préhistoriques aux créatures vivantes d’aujourd’hui. L’histoire de Qikiqtanie montre que certains animaux sont restés sur un chemin différent qui n’a finalement pas fonctionné.

« Tiktaalik est souvent traité comme un animal de transition car il est facile de voir le schéma progressif des changements de la vie dans l’eau à la vie sur terre. Mais nous savons que dans l’évolution, les choses ne sont pas toujours aussi simples », a déclaré Stewart, qui rejoindra le corps professoral de la Penn State University cet été. « Nous n’avons pas souvent un aperçu de cette partie de l’histoire des vertébrés. Nous commençons maintenant à découvrir cette diversité et à avoir une idée de l’écologie et des adaptations uniques de ces animaux. C’est plus que simple

—

Par Katherine Bucko, Espèces-menacées.fr Rédacteur