Trois acclamations pour le nouvel animal bizarre de Burgess Shale, un ver aux "bras" ondulants
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Par Jean-Bernard Caron, conservateur principal de la paléontologie des invertébrés, Musée royal de l'Ontario
Le ROM annonce aujourd'hui la découverte d'une nouvelle espèce spectaculaire sur le site mondialement connu des schistes de Burgess, dans le parc national de Yoho. Son nom, Ovatiovermis cribratus, signifie "ver suspenseur debout" en latin, ce qui reflète la posture du ver dans la vie. Ovatiovermis cribratus est l'un des plus beaux animaux des schistes de Burgess que j'ai eu le plaisir d'étudier. C'est un véritable privilège de pouvoir décrire officiellement cette nouvelle créature fantastique, connue à l'origine à partir d'un seul spécimen qui se trouvait dans nos collections depuis un certain temps. Les schistes de Burgess sont déjà bien connus pour leurs animaux étranges, mais cette nouvelle espèce est certainement l'une des plus bizarres ! Notre étude est publiée dans la revue en libre accès BMC Evolutionary Biology*.
*Référence complète de l'article : Caron, Jean-Bernard, et Aria, Cédric. Cambrian suspension-feeding lobopodians and the early radiation of panarthropods. BMC Evolutionary Biology. 31 janvier 2017. http://rdcu.be/oWnB
Les nouvelles espèces en un clin d'œil
Le spécimen est plus petit que mon pouce, même lorsque ses membres sont complètement déployés - 3 cm pour être exact. Il a un corps mou, semblable à celui d'un ver, avec une tête minuscule et neuf paires de membres. Les deux premières paires de membres, situées juste derrière la tête, sont les plus longues et sont dotées d'épines allongées qui leur donnent l'apparence de peignes. Les trois dernières paires de membres sont très différentes. Ils sont plus robustes, recourbés vers l'intérieur, et chacun d'entre eux porte une seule griffe puissante à son extrémité. La tête est surmontée de deux petits yeux et la bouche, tout à l'avant, est armée de petites dents.
Vie et habitudes alimentaires
L'animal utilisait probablement ses trois paires de membres postérieurs pour s'ancrer au fond de la mer et ses membres antérieurs pour filtrer les aliments de l'eau, comme le font aujourd'hui certaines crevettes squelettiques modernes. Nous ne pouvons que spéculer sur son régime alimentaire car nous ne disposons pas de preuves tangibles de ce qu'il mangeait, mais, d'après la distance entre les épines le long de ses membres, généralement de l'ordre de 0,3 mm, cet animal se nourrissait probablement de minuscules créatures appelées zooplancton, c'est-à-dire principalement des stades larvaires de nombreuses sortes d'invertébrés.
Les origines des deux spécimens ROM
Ovatiovermis provient de la carrière de Walcott, qui fait partie du gisement fossilifère des schistes de Burgess, à Yoho.
dans le parc national de Yoho, en Colombie-Britannique, au Canada. Ce site est célèbre pour la préservation d'un riche biote marin remontant à la période cambrienne. Cette nouvelle espèce de lobopodien est un fossile extrêmement rare, puisque seuls deux spécimens ont été retrouvés sur le quart de million de spécimens fossiles des schistes de Burgess connus dans les collections des musées, dont la plupart se trouvent au Musée royal de l'Ontario.
Le premier spécimen - que nous avons désigné dans notre article comme le spécimen type principal, ou holotype - est le mieux conservé. Desmond Collins, mon prédécesseur au Musée royal de l'Ontario, l'a recueilli en 1994 lors de l'excavation de nouvelles couches fossiles sous le sol de la carrière de Walcott.
J'ai commencé à travailler sur ce spécimen extraordinaire il y a quelques années avec mon co-auteur Cédric Aria, dans le cadre de son travail de doctorat à l'Université de Toronto. Au cours de l'été 2016, quelques mois seulement après avoir envoyé l'article pour révision, je suis allé visiter les schistes de Burgess pour faire du travail de terrain. Parcs Canada, l'agence qui gère les schistes de Burgess, m'a montré quelques fossiles qui avaient été découverts dans des talus par des visiteurs au cours des dernières années lors de randonnées guidées à la carrière de Walcott. Je me souviens très bien que ma mâchoire s'est décrochée à la vue de l'un de ces spécimens en particulier, que l'on pensait à l'époque être une sorte de griffe d'une sorte d'arthropode, mais le guide géoscientifique des schistes de Burgess qui dirigeait l'excursion à l'époque était perplexe à ce sujet, si bien que Parcs Canada a conservé le fossile pour que des scientifiques comme moi puissent l'observer plus tard. Je suis très heureux que ce spécimen n'ait pas été jeté au moment de sa découverte ! J'ai clairement reconnu qu'il s'agissait de la même espèce animale que nous venions d'étudier en détail au cours des dernières années ! J'étais évidemment très enthousiaste, et après une préparation minutieuse et des photographies au Musée royal de l'Ontario, le spécimen a finalement été intégré à notre article. Ce deuxième spécimen a confirmé nos interprétations de la morphologie de l'animal. La sérendipité peut parfois aider les chercheurs de manière étrange ! Le visiteur qui a trouvé ce deuxième spécimen a certainement eu beaucoup, beaucoup de chance ! Quelles sont les chances de trouver un animal aussi rare lors d'une simple randonnée guidée, alors que les équipes de chercheurs des 100 dernières années n'ont trouvé qu'un seul spécimen au cours de vastes opérations d'exploitation de carrières ? Cette histoire montre bien que nous sommes encore loin de tout savoir sur les schistes de Burgess et qu'il reste encore beaucoup de découvertes à faire !
Ce que cette nouvelle espèce nous apprend sur les débuts de l'évolution animale
Cette nouvelle espèce appartient à un groupe éteint d'invertébrés marins aux membres mous, les lobopodiens, comprenant une trentaine d'espèces fossiles, datant pour la plupart de l'ère cambrienne et provenant de nombreux gisements à travers le monde. On pense que les lobopodiens ont donné naissance au plus grand groupe d'animaux vivants actuels, les arthropodes, et à deux groupes apparentés, mais beaucoup plus petits, les vers de velours (onychophores) et les oursons d'eau (tardigrades). Les lobopodiens ont évolué au cours de ce que l'on appelle l'explosion cambrienne, une période extraordinaire au cours de laquelle les premiers animaux reconnaissables sont apparus dans les archives fossiles et ont connu une évolution rapide pour former tous les grands groupes d'animaux que nous connaissons encore aujourd'hui. En raison de la rareté des restes fossilisés de ces organismes, l'écologie des lobopodiens et leurs relations avec les animaux actuels font encore l'objet de débats et dépendent de la découverte de nouveaux fossiles. Cette nouvelle forme n'est que la troisième espèce de lobopodien à être décrite à partir du site de découverte des schistes de Burgess, les deux autres formes(Hallucigenia et Aysheaia) ayant été signalées pour la première fois en 1911 par Charles Walcott, le découvreur des schistes de Burgess, 106 ans plus tôt !
Bien que rare, cette nouvelle espèce est si bien conservée, et les spécimens montrent tant de détails de son anatomie, que nous avons pu non seulement déduire son écologie, mais aussi réévaluer les relations et l'écologie d'un grand nombre de formes lobopodiennes. Nous avons découvert que, comme Ovatiovermis, de nombreux autres lobopodiens étaient probablement des suspensivores qui tamisaient l'eau à la recherche de particules de plancton, un mode de vie qui aurait donc été beaucoup plus répandu au Cambrien qu'on ne le pensait auparavant. En essayant de placer Ovatiovermis et ses parents dans l'arbre de la vie, il s'est avéré que les interprétations antérieures des relations entre les lobopodiens ne résistaient pas aux nouvelles preuves et que les lobopodiens suspensivores étaient beaucoup plus proches des animaux vermiformes ancestraux que certains auteurs ne l'avaient suggéré auparavant. Après avoir analysé un vaste ensemble de données sur les caractéristiques corporelles, nous avons constaté que ces lobopodiens formaient deux groupes distincts, chacun ayant probablement ses propres stratégies d'alimentation en suspension. C'est de ces groupes que sont probablement issus les autres lobopodiens, les tardigrades, les onychophores et le groupe d'animaux le plus performant, les arthropodes. Il est donc possible que tous ces animaux aient en commun un ancêtre qui tamisait les particules de nourriture présentes dans l'eau.
Il est nu !
Nous savons que certains des lobopodiens les plus proches ont développé des armures défensives, telles que des épines, comme chez Hallucigenia (voir le blog ROM sur nos dernières recherches), dont on pense généralement qu'elles ont évolué en réponse à l'augmentation de la pression de prédation au cours du Cambrien. La nouvelle forme est "nue" en ce sens qu'elle n'a pas d'épines ni de plaques sur le corps. Sa peau est lisse, ce qui nous amène à nous demander comment cet animal a pu se défendre contre de grands prédateurs qui, nous le savons, vivaient dans le même environnement. Cet animal, qui s'ancrait avec ses pattes arrière et agitait lentement ses bras d'alimentation dans l'eau, aurait été extrêmement vulnérable face à des animaux nageurs agiles, tels que l'Anomalocaris. Bien que nous n'ayons pas de réponses claires, nous émettons l'hypothèse dans notre article que l 'Ovatiovermis aurait pu avoir une coloration défensive et/ou être suffisamment toxique pour dissuader les prédateurs potentiels de prendre une bouchée.
Pourquoi cet animal s'est-il fossilisé ?
L'Ovatiovermis aurait été enterré très rapidement lors d'une coulée de boue sous-marine, comme tous les autres animaux des schistes de Burgess, avant d'être comprimé à plat pendant le processus de fossilisation. Cependant, la raison pour laquelle cet animal et d'autres préservés au même moment et au même endroit ne se sont pas décomposés par la suite reste un domaine de grande incertitude et de recherche continue. Il est probable que les conditions chimiques spécifiques de l'eau, principalement présentes au Cambrien, soient l'une des raisons de la préservation exceptionnelle de tissus mous qui, autrement, se seraient décomposés.
Message à retenir
Notre compréhension de l'origine et de l'évolution des animaux dépend essentiellement de spécimens fossiles exceptionnellement bien conservés, comme ceux décrits dans cette étude. Sans ces fossiles, nous n'aurions qu'une idée très limitée de la morphologie et de la diversité des animaux qui ont vécu sur notre planète dans le passé. Cette étude souligne également le fait que, bien qu'ils soient connus de la paléontologie depuis plus de 100 ans, les schistes de Burgess continuent à produire de nouvelles espèces. Le Musée royal de l'Ontario collecte des fossiles dans les schistes de Burgess et les régions voisines depuis 1975, en partenariat avec Parcs Canada, et grâce à des travaux supplémentaires sur le terrain, de nouveaux sites de schistes de Burgess continuent d'être découverts, avec des trésors de nouvelles espèces à décrire, ce qui suggère que nous n'avons fait qu'effleurer la surface de ce à quoi aurait pu ressembler la diversité des écosystèmes cambriens.
Voir Ovatiovermis au ROM
Vous pouvez voir l'un des deux spécimens à la base de cette étude au ROM, dans la galerie Willner Madge Dawn of Life.
Pour en savoir plus sur les fascinants fossiles des schistes de Burgess et sur l'explosion cambrienne, visitez lesite Web des schistes de Burgess, créé par le ROM et Parcs Canada.
