Une statue de cœlacanthe, un poisson ancien souvent qualifié de « fossile vivant », car il s'agit de la deuxième espèce vivante connue, est visible au bord de la mer à Manado, dans le nord de Sulawesi.

New York (AFP) - Les scientifiques ont longtemps supposé que les premiers animaux aquatiques à passer à la terre avaient des caractéristiques de têtards amphibies, subissant une métamorphose semblable à celle des grenouilles d'aujourd'hui.

Mais une nouvelle étude publiée jeudi dans la revue Science remet en question cette hypothèse classique. Elle présente l'analyse de fossiles rares qui, selon les scientifiques, comblent des lacunes dans nos connaissances sur l'évolution des créatures à l'origine des premiers vertébrés terrestres.

Les recherches portent sur des spécimens exhumés des gisements fossilifères de Mazon Creek, dans le nord de l'Illinois, au sud-ouest de Chicago.

Ce site de renommée mondiale présente des concrétions de carbonate de fer formées il y a environ 309 millions d'années, fossilisant à l'intérieur d'anciennes créatures qui avaient autrefois prospéré dans les marais luxuriants, les mers peu profondes et les deltas fluviaux de la région.

Il est réputé pour ses spécimens exceptionnellement bien conservés, notamment les tissus mous.

La nouvelle étude analyse des dizaines de fossiles pour examiner l'évolution entre les poissons et les tétrapodes, ou animaux à quatre pattes.

Au centre se trouvait un spécimen que l'on a déterminé être probablement le bébé d'une créature ressemblant à un crocodile, connue sous le nom d'embolomère, qui vivait principalement dans l'eau mais développait de petites pattes.

Au stade juvénile, on s'attendait généralement à ce qu'il présente des caractéristiques semblables à celles d'un têtard, comme des branchies externes, explique Jason Pardo, chercheur associé au Field Museum de Chicago et co-auteur principal de l'étude.

Mais ça n'a pas été le cas, a-t-il dit.

Le corps du bébé – dont les chercheurs ont dit que le spécimen avait à peu près la taille d'une nouille de macaroni courte et étroite – présentait quant à lui des signes de développement direct, ce qui signifie qu'il était plus ou moins constitué tel qu'il le serait à l'âge adulte.

Ce n'est pas ce à quoi on s'attendrait chez les amphibiens, dont la métamorphose du têtard à l'adulte comprend un réarrangement et un développement beaucoup plus importants des organes et des membres.

« Nous disposons désormais de preuves fossiles directes », a déclaré Pardo à l'AFP, « qui montrent que cette métamorphose, ce cycle de vie semblable à celui des amphibiens que nous avons considéré pendant 150 ans comme faisant partie de notre histoire, s'avère en réalité n'en faire absolument pas partie. »

- 'Glorieux fossiles' -

John Long, un paléontologue australien qui a également mené des recherches approfondies dans ce domaine, a qualifié l'étude de « tout à fait remarquable ».

« On ne savait pas grand-chose sur les premiers stades de leur vie », a-t-il expliqué à l'AFP à propos des animaux qui ont donné naissance aux premiers tétrapodes.

« Ce travail détaillé sur un ensemble de fossiles tout simplement magnifiques confirme qu'ils passaient directement à une phase juvénile et n'avaient donc pas besoin de passer par le stade de têtard. »

Jason Anderson, de l'Université de Calgary, a déclaré que cet article « impressionnant » met en lumière « le pouvoir des fossiles à répondre à des questions que nous pensions impossibles à aborder étant donné qu'ils se déroulent sur de courtes périodes et dans des tissus qui ne sont normalement pas conservés pendant des centaines de millions d'années ».

Lui et Pardo ont également noté que l'étude souligne que les amphibiens sont des créatures évolutives impressionnantes à part entière.

« Nos amphibiens, au lieu d’être des vestiges d’étapes antérieures de l’histoire évolutive des tétrapodes, sont eux-mêmes des créatures hautement évoluées », a déclaré Anderson à l’AFP.

- « Lettre d'amour » aux citoyens scientifiques -

Le fossile qui servait de point central à l'étude faisait partie des collections du Field Museum depuis longtemps lorsque le directeur de l'époque l'a montré à Arjan Mann, co-auteur de l'article, qui en est tombé sous le charme.

Alors qu'ils étaient tous deux doctorants au Canada, Mann et Pardo se sont interrogés sur ce sujet pendant des années.

L'analyse finale par microscopie électronique à balayage au Musée canadien de la nature a permis aux chercheurs de confirmer qu'il s'agissait probablement d'un embolomère.

Tout au long de leurs recherches, le duo a analysé les caractéristiques juvéniles de ce fossile ainsi qu'un autre embolomère plus petit et d'autres espèces de bébés tétrapodes apparentés.

Mann, conservatrice adjointe des premiers tétrapodes au Field Museum, a souligné que leurs recherches ont été rendues possibles grâce aux remarquables découvertes sur le site de Mazon Creek et aux scientifiques amateurs qui, pendant des décennies, l'ont exploré, un passe-temps qui, au fil des ans, a permis de mettre au jour les spécimens analysés dans l'article.

« Cet article est en quelque sorte une lettre d'amour à leur intention, qui démontre la puissance de ce que nous pouvons accomplir en travaillant ensemble avec cette communauté pour synthétiser des recherches nouvelles et à fort impact », a déclaré Mann à l'AFP.