La découverte fortuite d’un fossile magnifiquement préservé dans le paysage désertique du Maroc a résolu l’un des grands mystères de la biologie et de la paléontologie: comment les étoiles de mer ont fait évoluer leurs bras.
Les étoiles de mer sont l’un des animaux les plus reconnaissables de notre planète. La plupart des gens les associent probablement à des excursions à la plage, à la marche dans des piscines rocheuses ou à la baignade dans la mer. Ils peuvent apparaître comme de simples créatures, mais la façon dont la biologie distinctive de ces animaux a évolué était, jusqu’à récemment, inconnue.
Notre nouvelle étude , publiée dans la revue Biology Letters, met en lumière la façon dont l’étoile de mer a développé sa forme distinctive.
Le mystère des étoiles de mer
Les étoiles de mer et leurs proches parents, les étoiles fragiles, appartiennent à un groupe appelé les échinodermes . Ce sont des animaux à la peau épineuse, notamment des oursins, des nénuphars et des concombres de mer, avec des traits biologiques bizarres. Ils n’ont ni tête ni cerveau et ont un système circulatoire unique appelé système vasculaire hydrique, qui utilise de l’eau de mer au lieu du sang. Ils possèdent même le pouvoir de régénérer plus de 75% de leur masse corporelle en cas de perte.
Les étoiles de mer ont presque toujours la même forme de corps à cinq bras. Cela n’a pas changé depuis près de 480 millions d’années, au cours des cinq grandes extinctions de masse auxquelles ils ont survécu.
D’autres échinodermes utilisent leurs bras pour filtrer les aliments ou attraper de la nourriture dans l’eau et, contrairement aux étoiles de mer, font face vers le haut avec leurs bras écartés vers l’extérieur pour se nourrir. Mais les étoiles de mer ne le font pas, et leur forme corporelle distinctive est apparue dans les archives fossiles complètement formées. Ainsi, pendant des années, les scientifiques ont été perplexes quant à son évolution et à la relation entre les étoiles de mer et leurs proches parents, les étoiles fragiles.
Le Pompéi de la paléontologie
Les formations de Fezouata sont des dépôts de roches sédimentaires au Maroc datant du début de la période ordovicienne, une étape critique dans l’évolution de la vie , qui s’est terminée il y a environ 460 millions d’années. Les paléontologues pensent que la vie s’est rapidement diversifiée pendant cette période , dans un épisode appelé le grand événement de biodiversification de l’Ordovicien, lorsque les animaux que nous pourrions reconnaître aujourd’hui sont apparus pour la première fois.
Les formations de Fezouata sont un peu comme les Pompéi de la paléontologie. Les conditions sur le fond marin signifiaient que même les tissus mous, qui seraient normalement détruits avec le temps , pouvaient être préservés. Pour cette raison, les formations offrent une fenêtre sur ce qui s’est passé à un moment clé de l’histoire de la vie sur Terre.
Bien que les étoiles de mer puissent sembler des animaux très robustes, elles sont généralement constituées de nombreuses parties dures attachées par des ligaments et des tissus mous qui, à la mort, se dégradent rapidement . Cela signifie que nous nous appuyons sur des endroits comme les formations de Fezouata pour fournir des instantanés de leur évolution.
Les archives fossiles d’étoiles de mer sont inégales, en particulier au moment critique où bon nombre de ces groupes d’animaux sont apparus pour la première fois. Déterminer comment chacun des différents types d’étoiles de mer anciennes sont liés les uns aux autres, c’est comme assembler un puzzle lorsque de nombreuses pièces manquent.
La plus ancienne étoile de mer
[Cantabrigiaster] (https://www.biorxiv.org/content/10.1101/216101v1.full.pdf « ») est l’animal le plus primitif ressemblant à une étoile de mer à être découvert dans les archives fossiles. Il a été découvert en 2003, mais il a fallu plus de 17 ans pour déterminer sa véritable signification.
Ce qui rend Cantabrigiaster unique, c’est qu’il lui manque presque toutes les caractéristiques que l’on retrouve dans les étoiles fragiles et les étoiles de mer.
Les étoiles de mer et les étoiles cassantes appartiennent à la famille des astérozoa. Leurs ancêtres, les Somastéroïdes étaient particulièrement fragiles – avant Cantabrigiaster, nous n’avions qu’une poignée de spécimens. Le célèbre paléontologue marocain Mohamed Ben Moula et son équipe locale ont contribué à la découverte de ces étonnants fossiles près de la ville de Zagora, au Maroc.
La découverte
Notre moment décisif est venu lorsque j’ai comparé les bras de Cantabrigiaster avec ceux des lilles de mer modernes, des filtreurs aux longs bras plumeux qui ont tendance à être fixés au fond de la mer par une tige ou une tige.
La similitude frappante entre ces filtres filtrants modernes et les anciennes étoiles de mer a conduit notre équipe de l’Université de Cambridge et de l’Université Harvard à créer une nouvelle analyse. Nous avons appliqué un modèle biologique aux caractéristiques de tous les premiers fossiles d’Asterozoa actuels, ainsi qu’un échantillon de leurs plus proches parents.
Nos résultats démontrent que Cantabrigiaster est le plus primitif de tous les astéroïdes et qu’il a probablement évolué à partir d’animaux anciens appelés crinoïdes qui vivaient 250 millions d’années avant les dinosaures. Les cinq bras d’étoiles de mer sont une relique laissée par ces ancêtres. Dans le cas de Cantabrigiaster et de ses descendants d’étoiles de mer, il a évolué en se retournant pour que ses bras soient face contre le sédiment pour se nourrir.
Bien que nous ayons échantillonné un nombre relativement restreint de ces ancêtres, l’un des résultats inattendus était que cela nous a donné une idée de la façon dont ils pourraient être liés les uns aux autres. Les paléontologues qui étudient les échinodermes sont souvent perdus dans les détails car tous les différents groupes sont si radicalement différents les uns des autres, il est donc difficile de dire lequel a évolué en premier.
Auteur: Aaron W Hunter – Guide scientifique et tuteur, Département des sciences de la Terre, Université de Cambridge La conversation
Uganda News.net, 20 jan 2021
Tags : Maroc, fossil, étoile de mer,
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