Un fossile chinois vieux de 419 millions d’années montre que l’oreille moyenne humaine a évolué à partir de branchies de poisson

Le casse-tête 3D de Shuyu. Crédit : IVPP

L’oreille moyenne humaine, qui abrite trois minuscules os vibrants, est essentielle pour transporter les vibrations sonores dans l’oreille interne, où elles deviennent des impulsions nerveuses qui nous permettent d’entendre.

Des preuves embryonnaires et fossiles prouvent que l’oreille moyenne humaine a évolué à partir du spiracle des poissons. Cependant, l’origine du stigmate des vertébrés est depuis longtemps un mystère non résolu dans l’évolution des vertébrés.

“Ces fossiles ont fourni la première preuve anatomique et fossile d’un spiracle de vertébré provenant de branchies de poisson.” — Professeur GAI Zhikun

Une vingtainee les chercheurs du siècle, croyant que les premiers vertébrés doivent posséder une branchie spiraculaire complète, en ont recherché une entre les arcs mandibulaire et hyoïde des premiers vertébrés. Malgré des recherches approfondies s’étendant sur plus d’un siècle, aucun n’a été trouvé dans les fossiles de vertébrés.

Maintenant, cependant, des scientifiques de l’Institut de paléontologie et de paléoanthropologie des vertébrés (IVPP) de l’Académie chinoise des sciences et leurs collaborateurs ont trouvé des indices sur ce mystère à partir de fossiles de galéaspidés blindés en Chine.

Leurs conclusions ont été publiées dans la revue Frontières en écologie et évolution le 19 mai 2022.

Selon le professeur GAI Zhikun de l’IVPP, premier auteur de l’étude, les chercheurs de l’institut ont découvert successivement au cours des 20 dernières années une créature vieille de 438 millions d’années. Shuyu Fossile de casse-tête 3D et le premier fossile de galéaspidé vieux de 419 millions d’années entièrement préservé avec des filaments branchiaux dans la première chambre branchiale. Les fossiles ont été trouvés à Changxing, dans la province du Zhejiang et à Qujing, dans la province du Yunnan, respectivement.

Reconstruction virtuelle 3D Shuyu

La reconstruction virtuelle 3D de Shuyu. Crédit : IVPP

“Ces fossiles ont fourni la première preuve anatomique et fossile d’un spiracle de vertébré provenant de branchies de poisson”, a déclaré GAI.

Un total de sept endocasts virtuels du Shuyu casse-tête ont ensuite été reconstruits. Presque tous les détails de l’anatomie crânienne de Shuyu ont été révélés dans son crâne de la taille d’un ongle, comprenant cinq divisions cérébrales, des organes sensoriels et des passages de nerfs crâniens et de vaisseaux sanguins dans le crâne.

« De nombreuses structures importantes des êtres humains remontent à nos ancêtres poissons, comme nos dents, nos mâchoires, nos oreilles moyennes, etc. La tâche principale des paléontologues est de trouver les importants chaînons manquants dans la chaîne évolutive du poisson à l’homme. Shuyu a été considéré comme un chaînon manquant aussi important que Archaeopteryx, Ichthyostéga et Réel», a déclaré ZHU Min, académicien de l’Académie chinoise des sciences.

Fossile de Galeaspid vieux de 419 millions d'années entièrement préservé avec des filaments branchiaux

Le premier fossile de galeaspidé vieux de 419 millions d’années entièrement conservé avec des filaments branchiaux dans la première chambre branchiale. Crédit : IVPP

Le spiracle est un petit trou derrière chaque œil qui s’ouvre sur la bouche de certains poissons. Chez les requins et toutes les raies, le spiracle est responsable de l’apport d’eau dans l’espace buccal avant d’être expulsé des branchies. Le spiracle est souvent situé vers le haut de l’animal permettant de respirer même lorsque l’animal est principalement enfoui sous les sédiments.

Dans le Polyptère, le poisson osseux vivant le plus primitif, les spiracles sont utilisés pour respirer de l’air. Cependant, les stigmates des poissons ont finalement été remplacés chez la plupart des espèces autres que les poissons au fur et à mesure qu’ils évoluaient pour respirer par le nez et la bouche. Au début

tétrapodes
Les tétrapodes sont des vertébrés à quatre membres (à quelques exceptions près, comme les serpents) constituant la superclasse des tétrapodes qui comprend des amphibiens, des reptiles, des mammifères et des oiseaux vivants et disparus. Ils ont évolué à partir d’un groupe d’animaux connu sous le nom de Tetrapodomorpha qui, à son tour, a évolué à partir d’anciens poissons à nageoires lobes (Sarcopterygii) il y a environ 390 millions d’années au Dévonien moyen.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>tétrapodes[{“attribute=””>tetrapods, le spiracle semble s’être d’abord développé dans l’encoche otique. Comme le spiracle, il était utilisé dans la respiration et était incapable de détecter le son. Plus tard, le spiracle a évolué pour devenir l’oreille des tétrapodes modernes, devenant finalement le canal auditif utilisé pour transmettre le son au cerveau via de minuscules os de l’oreille interne. Cette fonction est restée tout au long de l’évolution jusqu’à l’homme.

“Notre découverte relie toute l’histoire de la fente spiraculaire, rassemblant les découvertes récentes des poches branchiales des vertébrés fossiles sans mâchoires, en passant par les spiracles des premiers vertébrés à mâchoires, jusqu’aux oreilles moyennes des premiers tétrapodes, qui raconte cette histoire évolutive extraordinaire, », a déclaré le professeur Per E. Ahlberg de l’Université d’Uppsala et académicien de l’Académie royale des sciences de Suède.

Référence : “L’évolution de la région spiraculaire des poissons sans mâchoire aux tétrapodes” par Zhikun Gai, Min Zhu, Per E. Ahlberg et Philip CJ Donoghue, 19 mai 2022, Frontières en écologie et évolution.
DOI : 10.3389 / fevo.2022.887172

Facebook
Twitter
LinkedIn
Pinterest

Leave a Reply

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

ADVERTISEMENT