Ce poisson ancien représente la première preuve évolutive connue des doigts

Ce poisson ancien représente la première preuve évolutive connue des doigts

 

Les animaux à quatre membres du monde ont plusieurs choses en commun. Épines. Symétrie bilatérale. Et la plupart d’entre nous ont (ou, dans le cas des oiseaux, avaient ) cinq chiffres à la fin de chacun de nos quatre membres.

 

Quand et comment ces chiffres ont émergé chez les animaux, cela a été un mystère. Les paléontologues viennent de trouver les premières preuves de cette caractéristique anatomique, dans la nageoire d’un poisson qui vivait il y a 380 millions d’années.

Les os des chiffres rudimentaires peuvent ne pas ressembler beaucoup, mais ils marquent l’une des transitions les plus importantes dans l’évolution des vertébrés.

“Nous avons fait une percée majeure dans l’origine de la formation de la main pour tous les vertébrés”, a déclaré à ScienceAlert le paléontologue John Long de l’Université Flinders en Australie.

“C’est la première fois que nous découvrons sans équivoque des doigts enfermés dans une nageoire avec des rayons de nageoire chez tous les poissons connus. Les chiffres articulés dans la nageoire sont comme les os des doigts trouvés dans les mains de la plupart des animaux, “ at-il dit dans un communiqué .

La transition du poisson aquatique à la créature à quatre membres (tétrapode) est l’une des plus importantes de l’histoire de l’évolution, mais il existe des lacunes importantes dans nos connaissances. L’une de ces lacunes a été le point auquel les poissons ont émergé des profondeurs et ont commencé à se nourrir dans les eaux peu profondes – ce qui est considéré comme une étape intermédiaire avant de ramper sur la terre ferme.

Pour achever cette transition, les animaux auraient eu besoin de quelque chose d’assez vital pour ramper – c’est-à-dire les mains et les pieds, les chiffres et tout.

C’est là qu’un spécimen d’un ancien poisson à nageoires lobe appelé Elpistostege watsoni entre en scène. C’est un type de poisson tétrapode appartenant à un ordre appelé Elpistostegalia , sur la lignée ancestrale qui mène aux tétrapodes; notre compréhension de l’émergence des tétrapodes repose en grande partie sur ce que nous savons de cet ordre. . anatomie squelettique des nageoires. Jusqu’en 2010, lorsqu’un squelette fossilisé d’E. Watsoni de 1,57 mètre (5,15 pieds) presque complet a été trouvé dans la formation Escuminac de Miguasha au Québec, Canada.

Long et son collègue paléontologue Richard Cloutier de l’Université du Québec à Rimouski au Canada ont étudié attentivement les ossements fossilisés pour voir ce qu’ils peuvent nous dire sur cet animal mystérieux. Cet article est le premier d’une série et décrit comment la paire et leur équipe ont utilisé la tomodensitométrie pour découvrir l’anatomie squelettique de la nageoire.

“Nous nous sommes concentrés sur la découverte d’os de chiffres dans la nageoire car c’était une découverte vraiment spectaculaire – le premier cas défini (non controversé) d’un poisson avec des os de doigt”, a déclaré Long ScienceAlert.

“Une fois que nous avons comparé notre squelette d’aileron Elpistostege avec les squelettes de bras et de main d’animaux terrestres, il est devenu clair que les rangées de petits os de chiffres étaient – au sens évolutif – le comme pour les os de phalange entre les mains d’animaux terrestres (comme nous). ”

anatomy of the fish fingers chart Comparaison de l’anatomie précoce des membres tétrapodes. (Richard Cloutier et John Long)

Les os ne sont pas exactement de vrais doigts, car ils sont rentrés à l’intérieur de la nageoire comme une moufle et ne peuvent pas bouger librement. La nageoire conserve toujours la frange extérieure recouverte d’os de nageoire, appelés lepidotrichia; les doigts ne pourraient pas bouger librement si E. watsoni les perdait.

Mais cela confirme l’animal comme intermédiaire entre le poisson et les tétrapodes. Bien que certains aient pensé que les chiffres et les carpals pouvaient être uniques aux tétrapodes , nous avons eu des indices autrement; par exemple, l’arrangement en forme de tétrapode des os de l’humérus, du radius et de l’ulna a été découvert chez des poissons à nageoires lobe depuis 1892 .

“L’origine des chiffres concerne le développement de la capacité du poisson à supporter son poids en eau peu profonde ou pour de courts trajets sur terre. Le nombre accru de petits os dans la nageoire permet à plus d’avions de flexibilité de se propager son poids à travers la nageoire “, explique Cloutier .

“Les autres caractéristiques révélées par l’étude concernent la structure de l’os du bras supérieur ou de l’humérus, qui montre également des caractéristiques présentes qui sont partagées avec les premiers amphibiens. Elpistostege n’est pas nécessairement notre ancêtre, mais c’est le plus proche d’un véritable «fossile de transition», un intermédiaire entre les poissons et les tétrapodes. ”

La prochaine partie du travail de l’équipe décrivant le fossile se concentrera sur la tête et les parties du crâne, faisant des comparaisons avec les premiers tétrapodes pour tracer davantage ces connexions évolutives.

“C’est vraiment un spécimen vraiment incroyable”, a expliqué Long.

La recherche a été publiée dans Nature .

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