Un coup de pied de kung-fu a conduit les chercheurs aux plus anciens fossiles de poissons complets au monde. Voici ce qu’ils ont trouvé

Certaines des découvertes de fossiles les plus importantes au monde proviennent de Chine. Ceux-ci incluent des dinosaures à plumesla premiers mammifères moderneset certains des les animaux les plus anciens connus sur Terre.

Aujourd’hui, quatre Nouveau papiers publié dans La nature perpétuer cette tradition en révélant les plus anciens poissons à mâchoires bien conservés du monde, datant d’il y a entre 436 millions et 439 millions d’années au début de la période silurienne.

La découvertes de fossiles tous proviennent de nouveaux sites fossiles dans les provinces du Guizhou et de Chongqing en Chine. Le site de Chongqing a été découvert en 2019, lorsque trois jeunes paléontologues chinois jouaient au combat, et l’un d’entre eux a reçu un coup de pied de kung-fu dans l’affleurement. Des rochers sont tombés, révélant un fossile spectaculaire à l’intérieur.

Les équipes de recherche à l’origine des articles sont dirigées par Zhu Min de l’Institut de paléontologie des vertébrés et de paléoanthropologie de Pékin. Min m’a dit : “La découverte de Chongqing verser (une “lagerstatte” est un site fossilifère de conservation exceptionnelle) est en effet un incroyable miracle de la chasse aux fossiles. Soudain, nous avons réalisé que nous avions trouvé une lagerstatte à couper le souffle. Nous sommes maintenant proches du cœur du démêlage de l’arbre à poissons des premiers vertébrés à mâchoires.”

De quels types de poissons s’agissait-il ?

La plupart des poissons se répartissent aujourd’hui en deux groupes principaux :

• chondrichtyens (qui incluent les requins, les raies et les chimériques) ont des squelettes cartilagineux
• ostéichtyens (poissons osseux comme la truite) ont des os formant le squelette.

Les origines de ces vivants poisson les groupes sont maintenant beaucoup plus clairs grâce aux nouvelles découvertes des plus anciens poissons complets de Chine.

C’étaient des poissons ressemblant à des requins. Certains étaient placodermesune classe éteinte de poissons blindés qui avaient des plaques osseuses formant un bouclier solide autour de la tête et du tronc.

D’autres étaient des types ancestraux de requins appelés acanthodiens. Ce sont des formes éteintes de “requins-souches” qui ont évolué en tant que branche distincte – ou tige – de la lignée évolutive qui a conduit aux requins modernes.

Les placodermes sont les premiers vertébrés à mâchoires connus. Les rechercher est important car ils aident à révéler les origines de nombreuses parties du corps humain (y compris nos cœurs et nos visages).

Un petit placoderme aplati appelé Xiushanosteusd’environ trois centimètres de long, est le poisson le plus commun trouvé sur le nouveau site de Chongqing.

Son crâne montre des os appariés qui reflètent ceux au-dessus de nos propres têtes. Les os frontaux et pariétaux ont leur origine chez ces poissons. Zhu You-an, qui a dirigé l’étude sur ces poissons, m’a dit : « Toutes ces choses ressemblent encore à des rêves. Aujourd’hui, nous observons des poissons complets du Silurien précoce, 11 millions d’années plus tôt que les découvertes les plus anciennes ! Ce sont à la fois les plus passionnant, ainsi que les fossiles les plus difficiles sur lesquels j’ai eu le privilège de travailler !”

Les plus vieux requins et dents du monde

Les nouveaux articles décrivent également le plus ancien poisson complet ressemblant à un requin, nommé Shenacanthus. Il a une forme de corps similaire à d’autres préhistoriques acanthodiens (ou requins-tiges) – mais diffère par des plaques épaisses formant une armure autour de lui, comme on le voit dans les placodermes.

Le fait que Shenacanthus partage les caractéristiques des acanthodiens et des placodermes suggère que ces deux groupes ont évolué à partir d’une souche ancestrale similaire. Cela dit, Shenacanthus conserve les épines typiques des nageoires ressemblant à des requins, il n’est donc pas considéré comme un placoderme, mais comme un chondrichtyen (le groupe comprenant les requins cartilagineux d’aujourd’hui).

La recherche révèle également les dents les plus anciennes connues de tous les vertébrés – au moins 14 millions d’années de plus que toutes les découvertes précédentes. Provenant d’un fossile de chondrichtyen nommé Qianodus, les dents sont disposées en rangées enroulées appelées “spires”. Ces verticilles dentaires sont courantes à la jonction des mâchoires chez de nombreux requins anciens et certains premiers poissons osseux tels que Onychodus .

Les chercheurs ont également trouvé un autre requin tige précoce appelé Fangjinshania sur le nouveau site de Giuzhou. Plus de 300 kilogrammes de roche ont été collectés et dissous dans de l’acide acétique faible pour libérer des milliers de morceaux microscopiques d’os et de dents.

Fangjinshania ressemble à un requin tige appelé Climatius connu pour avoir vécu environ 30 millions d’années plus tard en Europe et en Amérique du Nord. Fangjinshania vivait il y a 436 millions d’années, ce qui nous indique que les archives fossiles de ces requins sont beaucoup plus anciennes que nous ne le pensions auparavant.

Fangjinshania et Qianodus mesuraient environ 10 à 15 cm de long, ce qui les rend plusieurs fois plus grands que les placodermes et les Shenacanthus. Ils auraient été les principaux prédateurs de leur ancien écosystème et les premiers prédateurs du monde armés de dents acérées.

Plamen Andreev, l’auteur principal de deux des nouveaux articles, m’a dit : “Ces nouvelles découvertes confirment l’idée que les écailles de requins fossiles plus anciennes trouvées dans la période ordovicienne pourraient maintenant vraiment être appelées requins.”

Des nageoires aux membres

Une autre découverte intéressante de ces fossiles concerne la façon dont les membres appariés chez les vertébrés ont évolué pour la première fois. Un nouveau poisson sans mâchoire appelé Tujiiaspis montre maintenant l’état primitif des nageoires appariées avant qu’elles ne se séparent en nageoires pectorales et pelviennes – le précurseur des bras et des jambes.

On pense que les nageoires pectorales ont évolué chez des poissons sans mâchoires appelés les ostéostracés, puis nageoires pelviennes plus tard dans les placodermes. Mais le nouveau fossile de Tujiiaspis suggère que les deux ensembles de nageoires auraient pu évoluer au en même temps des plis des nageoires qui courent le long du corps et se terminent à la nageoire caudale.

De quand date la première radiation des poissons à mâchoires ?

Enfin, toutes ces découvertes révèlent que la première grande « radiation » majeure du vertébré à mâchoires (qui fait référence à une explosion de diversité) a eu lieu bien plus tôt qu’on ne l’imaginait. Ivan Sansom de l’Université de Birmingham était co-auteur de l’un des articles. Comme le note Sansom : “Nous avons déjà eu des indices de matériel plus ancien, mais l’apparition de restes clairement définis de vertébrés à mâchoires si près de la base du Silurien suggère que des poissons à mâchoires et sans mâchoires ont coexisté plus longtemps qu’on ne le pensait auparavant. Il y a maintenant preuve d’une radiation antérieure de les requins et d’autres poissons à mâchoires de la période ordovicienne.”

Les quatre articles ont bousculé l’arbre évolutif et de nouveaux diagrammes montrent des hypothèses révisées sur les relations entre les poissons vivants. Zhu Min m’a informé qu’il faudra de nombreuses années pour terminer les études sur les nouveaux fossiles, plusieurs nouvelles espèces n’ayant pas encore été décrites dans les articles.

Nous devrons attendre patiemment les prochaines découvertes passionnantes qui seront annoncées à partir de ces sites fossilifères extraordinaires.

Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.