Ils se sont déplacés le long du fond marin il y a plus d’un demi-milliard d’années. Et il semble de plus en plus que ces mystérieuses créatures blob aient pu être des ancêtres lointains des animaux d’aujourd’hui – et donc des nôtres.
Lorsque le nom « kimberella » apparaît, Emily Mitchell à l’autre bout de la connexion vidéo commence à rayonner. « Celui-là est vraiment cool. »
Pourquoi? Les traces des animaux, qui ressemblent à une sorte de limaces en forme de larme avec un anneau de frange, montrent qu’ils ne se sont pas traînés au hasard sur le fond marin, mais ont continué à chercher un nouveau morceau de tapis bactérien à brouter. Mitchell : « Ils savaient vraiment où ils allaient. Et ils étaient assez complexes : la kimberella était clairement composée de différents types de tissus.
Si cela suffit pour rendre un animal spécial, vous diriez que la barre n’est pas haute. Mais ceux qui veulent comprendre l’enthousiasme d’Emily Mitchell – qui étudie les écosystèmes en décomposition depuis longtemps à l’Université de Cambridge – doivent savoir que la kimberelle vivait il y a très longtemps, lorsque sont apparus les premiers organismes que les scientifiques osent appeler des animaux. Les fonds marins à cette époque étaient parsemés de créatures bizarres qui ressemblaient à des poissons blob et à des tapis de bain, d’autres plus à des plumes dressées. En comparaison, Kimberella semble effectivement avancée.
Pourtant, les créatures primitives de l’époque formaient des communautés plus complexes qu’on ne le pensait depuis longtemps, selon une récente publication dans la revue scientifique Plos Biologie, dont Emily Mitchell est l’un des auteurs. Cette idée a des implications importantes pour notre compréhension de l’évolution animale. Il semble de plus en plus que ces créatures mystérieuses aient pu être nos lointains ancêtres.
Ils vivaient il y a plus d’un demi-milliard d’années, à l’ère géologique appelée ediacarium, bien avant qu’il y ait même des plantes sur terre. À côté de la kimberella se trouvaient des animaux comme le dickinonia, une sorte de morceau de tissu côtelé qui pouvait atteindre plus d’un mètre. Ou prenez rangea et charnia, deux des espèces à l’apparence de plumes d’oiseaux qui se dressaient sur le fond marin et ondulaient doucement.
Entouré de points d’interrogation
Ce devait être la période la plus paisible de l’histoire du règne animal : il y avait peu ou pas de chasse. Ils ont probablement passé la majeure partie de leur vie immobiles et traînants, se régalant calmement d’algues et de tapis bactériens.
De plus, ces créatures sont un grand mystère. À quoi sont-ils liés – méduses, coraux, escargots peut-être ? – est entouré de points d’interrogation. Pendant longtemps, les scientifiques ont même douté qu’ils regardent des fossiles d’animaux, certains d’entre eux paraissant si étranges. Peut-être que ces taches étaient une sorte d’organismes méga-unicellulaires, a-t-on suggéré, ou une forme de vie totalement unique qui n’existe plus.
Cette discussion a été en grande partie réglée, selon Mitchell. Alors sorti en 2018après une analyse chimique des restes fossilisés, que Dickinsonia produisait des acides gras que l’on ne trouve que dans les cellules animales. Des chercheurs britanniques ont conclu sur la base de scans détaillés de fossiles que les créatures à plumes avaient un plan de construction d’animaux.
Les pistes montrant que certaines espèces rampaient activement sont également révélatrices. « Il est particulièrement convaincant que tant de formes différentes de preuves pointent vers la même conclusion », déclare Mitchell. Bien sûr, non seulement les animaux y vivaient, comme dans les océans d’aujourd’hui : d’autres fossiles semblent être les restes, par exemple, de colonies d’algues et d’organismes unicellulaires.
La question suivante est de savoir quelles étapes évolutives ont été franchies dans le monde du blob. Pour en savoir plus à ce sujet, Mitchell et ses collègues de Cambridge ont examiné comment les espèces animales cohabitaient. La question était de savoir dans quelle mesure ils étaient juste assis l’un à côté de l’autre un peu ennuyeux, ou s’ils formaient déjà de véritables communautés. Tout comme une forêt moderne ne peut être comprise en étudiant un seul arbre, il est impossible de comprendre les communautés de l’édiacarin en ne regardant que des fossiles individuels.
Les chercheurs ont donc mené une analyse statistique poussée sur des dizaines de milliers de fossiles d’animaux ayant vécu il y a entre 575 et 543 millions d’années. Par exemple, ils ont examiné si les espèces vivaient ensemble remarquablement souvent ou non. Cela pourrait indiquer qu’ils avaient en quelque sorte besoin l’un de l’autre ou qu’ils se faisaient concurrence. Ils ont également étudié dans quelle mesure les espèces avaient une préférence pour des profondeurs d’eau ou des types de sol spécifiques. Plus cette relation était forte, plus les animaux s’étaient spécialisés.
« Communautés vraiment assez complexes »
Il s’avère que les premiers animaux de l’Édiacarien ne se souciaient pas beaucoup les uns des autres et de leur environnement. Mais avec le passage de millions d’années, les espèces ont commencé à se spécialiser dans différents environnements et profondeurs d’eau. Lentement mais sûrement, l’interdépendance et la compétition entre les espèces se sont développées. « A la fin de l’ediacarium, il y avait des communautés vraiment assez complexes », a déclaré Mitchell.
C’est frappant, car la richesse spécifique des fossiles trouvés semble diminuer vers la fin. Certains scientifiques interprètent cela comme une vague d’extinction, peut-être due à une catastrophe environnementale encore inconnue. Les nouveaux résultats suggèrent que quelque chose d’autre était en jeu, dit Mitchell : En fait, les espèces ont continué à évoluer et ont commencé à se concurrencer, réduisant leur coexistence locale. « Nous constatons une augmentation des spécialistes. Vous ne vous attendez pas à voir cela après une vague d’extinction. »
Lidya Tarhan, géologue à l’Université de Yale qui fait des recherches sur l’ediacarium et n’est pas impliquée dans cette étude, est impressionnée. La nouvelle étude établit de nouvelles normes pour la recherche sur les écosystèmes anciens, elle e-mail, des comparaisons anecdotiques entre un petit nombre de fossiles, à des analyses statistiques approfondies comme celle-ci.
Selon Tarhan, les résultats sont conformes à d’autres recherches de ces dernières années. « Cela montre que les organismes édiacariens étaient plus complexes et formaient des écosystèmes plus complexes qu’on ne le pensait auparavant. »
Cet aperçu éclaire d’un jour nouveau l’approche d’un moment charnière de l’évolution de la vie animale : l’explosion cambrienne. Elle a eu lieu immédiatement après l’ediacarium et est le signal de départ retentissant de la vie animale telle que nous la connaissons aujourd’hui. En 10 à 20 millions d’années environ – un clin d’œil, selon les normes géologiques – presque tous les groupes d’animaux modernes sont apparus : des ancêtres des insectes aux premiers vertébrés sous forme de poissons.
Premiers pas évolutifs
Après cette aubaine évolutive, il semble qu’il ne reste presque plus rien du monde des blob. Ont-ils été soudainement emportés par un groupe d’animaux complètement nouveaux qui sont apparus presque de nulle part, avec des nouveautés pratiques comme des yeux, des pattes et une armure en chaux ? Ou y a-t-il une accélération beaucoup plus longue, et les premières étapes évolutives menant à l’explosion cambrienne ont-elles déjà été franchies dans l’ediacarium ?
Des connaissances scientifiques récentes indiquent ce dernier. Une accélération a peut-être eu lieu lors de l’explosion cambrienne, mais le travail préparatoire semble avoir déjà été fait par des animaux édiacariens. Tarhan : « Il devient de plus en plus clair que de nombreux traits que nous associons aux animaux aujourd’hui semblaient être présents dans les communautés édiacariennes avant l’explosion cambrienne. »
Il est clair qu’à la fin de cette ère, les changements nécessaires étaient déjà en cours. Par exemple, il y a des trous dans les fossiles de Cloudina, un animal qui ressemblait à une pile de soucoupes et l’un des premiers était avec un squelette de chaux. Les trous étaient probablement traces de prédateurs† La paix était rompue. L’une des dernières créatures blob d’Ediacaran, qui ressemblait à un raisin sec, les chercheurs soupçonnent qu’elle a nagé ou flotté dans l’eau, bien que ce soit tout sauf sûr†
Même dans ce cas, il reste curieux de savoir pourquoi, au moment de l’explosion cambrienne, la pédale d’accélérateur évolutive a soudainement été enfoncée si profondément. De plus, beaucoup reste flou quant à la place des créatures édiacariennes dans l’arbre généalogique de la vie animale.
Ce qui rend si difficile de répondre à cette question, c’est que le monde de l’ediacarium a plongé de manière inimaginable dans le passé géologique. La vision est extrêmement trouble et peut-être déformée.
Il y a relativement peu de fossiles de cette époque pour commencer, car des roches vieilles de plus d’un demi-milliard d’années ont dans de nombreux cas déjà été broyées et bouillies dans les profondeurs de la terre, ou autrement broyées au fil du temps. Qui sait quelles espèces qui changeraient la vision de l’évolution attendent encore d’être découvertes, ou ne le seront jamais.
Manque de cendres volcaniques
De plus, il est difficile de déterminer exactement l’âge des fossiles, explique Lidya Tarhan. L’une des raisons est que peu de couches de cendres de cette époque ont été trouvées. Les cendres volcaniques contiennent des matériaux qui se désintègrent de plus en plus radioactivement au fil du temps, permettant aux géologues de calculer leur âge. L’absence de cela rend encore plus compliqué l’obtention d’une image claire de la façon dont les animaux se sont développés.
Ce qui rend les choses encore plus difficiles, c’est qu’on ne sait pas exactement comment ces douces créatures ont été préservées. Y a-t-il, par exemple, des parties du corps vulnérables que nous ne pouvons plus trouver, ou ne reste-t-il plus rien du tout de certaines espèces ?
« Nous devons savoir comment ces fossiles ont été préservés avant de pouvoir être sûrs qu’ils fournissent une bonne image de la vie sur le fond marin d’Ediacaran », a déclaré Tarhan. Qui sait, peut-être qu’un jour on pourra dire : ce blob bizarre là-bas, c’est mon arrière-arrière-arrière-grand-parent éloigné.