Les insectes sont célèbres pour leur plan corporel à six pattes, mais cela n’a pas toujours été la règle. Un fossile vieux de 324 millions d’années découvert dans un lit de schiste de l’ouest du Texas présentait une configuration nettement différente, arborant 18 pattes supplémentaires le long de son ventre – un plan corporel différent de celui de n’importe quel insecte vivant.
C'est l'un des insectes les plus étranges jamais découverts, et peut-être le plus important, rapportent des chercheurs le 26 août. Nature.
Cette découverte « comble une grande lacune dans les archives fossiles », explique le paléoentomologiste Erik Tihelka de l'Université de Cambridge. Il offre un aperçu de la transition entre les ancêtres à plusieurs pattes ressemblant à des crevettes et les insectes à six pattes d'aujourd'hui. « Cela montre qu'il y a eu ces formes de transition en cours de route », dit-il, avant que les insectes ne perdent leurs pattes supplémentaires et ne s'installent sur six.
Tihelka et son équipe ont nommé le fossile Précurseur de Chosha. Il s'inspire du mythe de la création Navajo, dans lequel un monde primordial était habité par des peuples ressemblant à des insectes dont les descendants ont ensuite peuplé la Terre, combinant le mot Navajo pour « insecte » (ch'osh) avec le latin pour « prédécesseur ».
Cependant, pendant des décennies, le fossile a porté un nom différent. Recueilli sur un affleurement rocheux au nord du parc national de Big Bend en 1985, le spécimen a été initialement confondu avec le juvénile d'un crustacé appelé Tesnusocaris goldichi, trouvé dans le même schiste sombre. Les chercheurs n’ont vu que peu d’importance à cette découverte et elle est restée dans les tiroirs d’un musée de San Diego pendant des années.
Puis Tihelka a repéré un dessin au trait du fossile dans un manuel de paléontologie russe qu'il avait acheté d'occasion. Il a retrouvé les papiers originaux, mais la prétendue identité du spécimen en tant que crustacé ne lui convenait pas. Il s'est rendu au Musée d'histoire naturelle de San Diego pour le constater par lui-même.
À première vue, le fossile sans prétention ne ressemblait guère à plus qu’une « tache noire », se souvient Tihelka. Mais en l'observant à travers des filtres de lumière polarisée, qui atténuaient l'éblouissement et accentuaient le contraste, il pouvait distinguer une série de détails anatomiques qui pointaient tous vers des insectes : un thorax à trois segments ; un abdomen étendu avec 11 sections ; antennes en forme de fouet; une longue queue centrale flanquée de deux plus courtes ; un tube rigide pour pondre des œufs ; et, bien sûr, trois paires de pattes qui marchent.
Il n’y a eu qu’un tout petit accrochage. Le Chosha Le fossile avait neuf paires supplémentaires de pattes courtes et trapues sur son abdomen, les pattes arrière se terminant par des palettes aplaties et rainurées. Ces pagaies ont peut-être aidé les insectes à nager ou à se déplacer dans des mers boueuses et peu profondes.
Ce qui a frappé Tihelka, c'est qu'il avait vu d'autres fossiles similaires, notamment un spécimen écossais vieux de 405 millions d'années et une paire non décrite de fossiles ressemblant à des insectes à plusieurs pattes provenant des lits de Mazon Creek, dans l'Illinois.
En comparant de plus près les corps de ces anciens excentriques avec des insectes et des crustacés connus, vivants et disparus, Tihelka a pu constater que Chosha et les autres fossiles ont tous atterri au même endroit. Ils étaient tous assis juste à l'extérieur du groupe contenant tous les insectes vivants aujourd'hui, avec des crustacés à une branche éloignée.
L’image qui se dégage alors est celle de Chosha et ses parents à plusieurs pattes, avec leurs membres supplémentaires et leurs appendices en forme de pagaie, vivant un mode de vie semi-aquatique. Quelque part en cours de route, l’un de ces protoinsectes a probablement fait le saut sur terre à plein temps, se débarrassant de ses pattes excédentaires jusqu’à ce qu’il n’en reste plus que six. Cet ancêtre terrestre a ensuite donné naissance aux millions d’espèces d’insectes que l’on trouve aujourd’hui sur Terre.
«C'est drôle», dit Tihelka. « Nous appelons les insectes des « hexapodes », ce qui signifie six pattes. Mais il s'avère que les originaux en avaient beaucoup plus. »
Malgré toute son étrangeté, Chosha peut offrir une explication étonnamment simple de la façon dont les insectes ont fait le saut de l’eau à la terre. « Ce fossile est une étape majeure dans une période déroutante où tout était en train de changer d'une forme principalement aquatique à une forme terrestre, et nous n'avions presque aucune preuve fossile de cette époque », explique Dany Azar, paléoentomologiste à l'Université libanaise de Fanar et à l'Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing en Chine.
« Cela ouvre de nombreuses portes à l'étude de l'évolution des insectes », déclare William Shear, paléobiologiste à la retraite du Hampden-Sydney College en Virginie. « Et on ne peut qu'espérer que davantage de fossiles de cet organisme particulier apparaîtront lors de recherches plus approfondies. »