Transition entre les poissons et les tétrapodes : des avancées scientifiques venues de l’Arctique

Publié le 26.09.2014

La transition entre les poissons qui dépendent étroitement du milieu aquatique et les premiers tétrapodes ayant commencé à s’aventurer sur la terre ferme a toujours suscité l’intérêt des scientifiques. De nouveaux indices viennent d’être découverts dans l’Arctique canadien.

Des chercheurs américains ont publié de tout nouveaux résultats concernant un poisson fossile de près 3 mètres de longueur nommé Tiktaalik roseae [1], dont plusieurs spécimens ont été mis au jour de 2004 à 2013 près du fjord Bird, dans la partie méridionale de l’île d’Ellesmere, située dans le territoire arctique du Nunavut. Les fossiles de ce poisson osseux, qui appartient à la classe des sarcoptérygiens [2], ont été dégagés dans des grès fins datés du Dévonien supérieur (Frasnien), ce qui leur confère un âge compris entre 375 et 365 millions d’années.

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Tiktaalik roseae
Crédit photo : Zina Deretsky, Wikipedia
Certains droits réservés : Licence National Science Foundation

Tiktaalik présente une mosaïque de caractères primitifs issus des poissons tels que de petites nageoires pelviennes, des branchies, des écailles présentes au moins sur le dos où elles ont été partiellement préservées sur les fossiles. Par contre, certaines de ses caractéristiques sont semblables à celles des tétrapodes [3] (animaux dont le squelette comporte deux paires de membres et dont la respiration est normalement pulmonaire) : Tiktaalik présente un crâne large et aplati, un museau long, des yeux placés au sommet du crâne, des côtes élargies, un cou mobile, une cage thoracique robuste et une ceinture pelvienne. Ses nageoires antérieures pectorales sont robustes car elles possèdent un squelette osseux articulé qui permet de soutenir le poids du corps alors que ses nageoires postérieures sont courtes et charnues. L’une des principales découvertes porte notamment sur l’anatomie de ses nageoires antérieures qui, en position étendue horizontalement, pouvaient servir à la nage comme chez tous les poissons sarcoptérygiens mais qui, grâce à la présence de son articulation, pouvaient aussi se plier et permettre à l’animal de poser ses nageoires antérieures sur un substrat. D’après les chercheurs, tous ces caractères anatomiques n’impliquent pas que Tiktaalik pouvait marcher mais il pouvait probablement se déplacer à l’aide de ses nageoires antérieures pectorales posées sur le fond d’une rivière aux eaux peu profondes et/ou se frayer un chemin à travers l’entrelacement de la végétation aquatique. Ces nageoires auraient pu aussi contribuer à stabiliser l’animal, voire l’immobiliser sur le fond et lui permettre ainsi de mieux résister aux forts courants.

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Tétrapode aquatique : Acanthostega gunnari
Crédit photo : Nobu Tamura, Wikipedia
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L’un des chercheurs va même jusqu’à qualifier Tiktaalik de « fishpod » à cause de ses caractéristiques relevant à la fois des poissons « fish » et des tétrapodes. A ce jour, cela fait de Tiktaalik l’un des poissons les plus proches des premiers tétrapodes, les scientifiques parlant d’un sarcoptérygien tétrapodomorphe. Certains d’entre eux font remarquer que cette évolution biologique qui a consisté à transformer les nageoires antérieures en sorte de « pattes » primitives articulées fut avant tout une adaptation à un milieu de vie essentiellement aquatique, dans une rivière peu profonde ou un marécage. Ces environnements étaient certainement riches en végétaux, ce nouveau caractère anatomique pouvant alors se révéler être un atout pour la survie de l’animal afin de se faufiler à travers l’enchevêtrement végétal. Tiktaalik aurait même pu émerger ponctuellement de l’eau. Il s’avère que ce trait de l’évolution sera « réutilisé » par la suite avec succès par les premiers tétrapodes en milieu terrestre, bien différent du milieu aquatique initial où cette évolution serait apparue. Cette "réutilisation" est nommée exaptation [4] par les spécialistes.

Tiktaalik peut être considéré comme un fossile de transition ou un chaînon dans l’évolution qui a conduit au passage des poissons vers les premiers tétrapodes qui se sont progressivement affranchis du milieu aquatique pour coloniser le milieu continental et aboutir après une très longue évolution aux animaux terrestres que nous connaissons dont nous faisons évidemment partie. Tiktaalik serait un très lointain ancêtre en somme...

Ludovic Hamiaux, INIST-CNRS

[1]Lien Wikipédia sur Tiktaalik roseae.

[2]Lien Wikipédia sur Les sarcoptérygiens.

[3]Lien Wikipédia sur Les tétrapodes.

[4]Lien Wikipédia sur L’exaptation.

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