Origines animales anciennes : des fossiles repoussent l'évolution de 4 millions d'années

Une nouvelle étude publiée dans la revue Science par des chercheurs du Musée d'histoire naturelle et du Département des sciences de la Terre de l'Université d'Oxford ainsi que de l'Université du Yunnan en Chine, décrit un site fossilifère récemment découvert dans le sud-ouest de la Chine. Ce site a bouleversé notre compréhension de l'émergence de la vie animale sur Terre, révélant que de nombreux groupes d'animaux clés avaient déjà évolué avant le Cambrien.

Quand la vie animale a-t-elle commencé à se diversifier ?

Au début du Cambrien, on pensait qu'il s'agissait de l'une des périodes les plus transformatrices de l'histoire de la Terre, marquée par une diversification rapide de la vie animale et une plus grande complexité et diversité parmi les formes de vie similaires. Cet événement, connu sous le nom d'explosion cambrienne, a commencé il y a environ 535 millions d'années.

Cependant, les résultats de l'étude suggèrent qu'il aurait pu débuter 4 millions d'années plus tôt, à la fin de l'Édiacarien.

Le Dr Gaorong Li, du Muséum d'histoire naturelle de l'Université d'Oxford et principal auteur de l'étude, a déclaré : « Notre découverte comble une lacune majeure dans les premières phases de la diversification animale. Pour la première fois, nous démontrons que de nombreux animaux complexes, que l'on trouve généralement uniquement au Cambrien, étaient présents durant l'Édiacarien, ce qui signifie qu'ils ont évolué bien plus tôt que ce que les fossiles laissaient supposer jusqu'à présent. »

La découverte du site fossilifère de Jiangchuan Biota, dans la province du Yunnan (sud-ouest de la Chine), a livré plus de 700 fossiles, datant de 554 à 539 millions d'années. Elle a révélé une communauté animale diversifiée de l'Édiacarien, incluant des groupes non décrits du Cambrien. De façon surprenante, les fossiles contenaient également ce qui est considéré comme les plus anciens parents connus des deutérostomiens, un groupe qui comprend des vertébrés modernes tels que les poissons et les humains.

Ces nouveaux fossiles repoussent les dates de découverte des deutérostomiens à l'Édiacarien.

Parmi les fossiles mis au jour figuraient des ancêtres des étoiles de mer et des vers glands modernes. Ces fossiles possèdent un corps en forme de U et se fixaient au fond marin grâce à un pédoncule. Une paire de tentacules sur leur tête leur servait à capturer leur nourriture.

Le Dr Frankie Dunn, co-auteur de l'étude et chercheur au Muséum d'histoire naturelle de l'Université d'Oxford, a déclaré : « La présence de ces ambulacraires durant l'Édiacarien est passionnante. Nous avons déjà découvert des fossiles apparentés aux étoiles de mer et aux concombres de mer, et nous poursuivons nos recherches. La découverte de fossiles d'ambulacraires dans la faune de Jiangchuan signifie également que les chordés – animaux vertébrés – existaient déjà à cette époque. »

Parmi les autres groupes ancestraux découverts figurent des animaux bilatériens vermiformes dotés d'adaptations alimentaires complexes, ainsi que de rares fossiles de cténophores primitifs.

De nombreux spécimens présentent des combinaisons uniques de caractéristiques anatomiques, comme des structures d'alimentation inversées et des tentacules, qui ne correspondent à celles d'aucune autre espèce connue de l'Édiacarien ou du Cambrien.

Luke Parry, professeur associé et co-auteur de l'étude, rattaché au département des sciences de la Terre de l'université d'Oxford, a déclaré : « Cette découverte est extrêmement passionnante car elle révèle une communauté de transition : le monde étrange de l'Édiacarien cède la place au Cambrien, période suivante où les animaux sont beaucoup plus faciles à classer en groupes qui existent encore aujourd'hui. Lorsque nous avons vu ces spécimens pour la première fois, il était clair qu'il s'agissait de quelque chose de totalement unique et inattendu. »

Les résultats apportent des réponses aux questions relatives à l'évolution

Les résultats de cette étude contribuent à résoudre une énigme de longue date en biologie évolutive. Les fossiles moléculaires et les traces fossiles suggèrent que les lignées animales se sont diversifiées avant l'explosion cambrienne ; or, à ce jour, aucun fossile de ces animaux complexes n'a été retrouvé dans l'Édiacarien.

La plupart des sites fossilifères de l'Édiacarien conservent des spécimens principalement sous forme d'empreintes ; les fossiles de la faune de Jiangchuan sont conservés sous forme de pellicules carbonées. Ce mode de conservation exceptionnel révèle des détails anatomiques, notamment l'intestin, les structures d'alimentation et les organes locomoteurs.

Le professeur associé Ross Anderson, du Muséum d'histoire naturelle de l'Université d'Oxford, a déclaré : « Nos résultats indiquent que l'absence apparente de ces groupes d'animaux complexes dans d'autres sites de l'Édiacarien pourrait refléter des différences de conservation plutôt qu'une véritable absence biologique. Les compressions carbonées comme celles de Jiangchuan sont rares dans les roches de cet âge, ce qui signifie que des communautés similaires n'ont peut-être tout simplement pas été conservées ailleurs. »

Les nouveaux fossiles ont été découverts par une équipe de recherche de l'Université du Yunnan, en Chine, dirigée par le professeur Peiyun Cong et le professeur agrégé Fan Wei. Les roches de l'est du Yunnan étaient connues pour contenir des fossiles, mais jusqu'à présent, seuls des restes d'algues avaient été trouvés ; aucun animal n'y avait été mis au jour.

Le professeur agrégé Fan a déclaré : « Après des années de fouilles sur le terrain, nous avons enfin trouvé plusieurs sites présentant les conditions idéales pour la conservation des fossiles animaux, en association avec une abondante abondance d'algues. »

Le professeur Feng Tang, de l'Académie chinoise des sciences géologiques de Pékin, a conclu : « Ces nouveaux fossiles constituent la preuve la plus convaincante de la présence d'une grande diversité d'animaux bilatériens à la fin de l'Édiacarien, une preuve que l'on recherchait depuis des décennies. »

Référence de l'actualité :

L'aube du Phanérozoïque : une faune de transition de la fin de l'Édiacarien du sud-ouest de la Chine | Science. G. Li, F. Wei, W. Wen, X. Wang, X. Lei, R-P. Anderson, Y. Zhao, F-S. Dunn, L-A. Parry et P. Cong, 2 avril 2026.