Les chercheurs ont découvert Shishania aculeataun mollusque ancien datant de 500 millions d'années, dans la province chinoise du Yunnan. Contrairement aux mollusques modernes, Shishania Il n'avait pas de coquille et était couvert d'épines de chitine. Cette découverte offre un aperçu unique de l'évolution précoce des mollusques, suggérant un ancêtre blindé, semblable à une limace, avant le développement des coquilles. L'image ci-dessus représente le spécimen complet de Shishania aculeata vu du côté dorsal (en haut) (à gauche). Épines recouvrant le corps de Shishania aculeata (à droite). Crédit : G Zhang/L Parry
Le fossile nouvellement découvert de Shishania aculeataun mollusque primitif sans coquille mais recouvert d'épines protectrices, offre de nouvelles perspectives sur l'évolution des mollusques, indiquant une forme primitive ressemblant à une limace pendant la période cambrienne.
Les chercheurs ont découvert un nouveau espèces d'un mollusque qui a vécu il y a 500 millions d'années. Le nouveau fossile, appelé Shishania aculeata, Les résultats d'une étude réalisée par l'Institut de biologie moléculaire de l'Université de Californie à San Francisco révèlent que les mollusques les plus primitifs étaient des limaces plates, dépourvues de coquille et recouvertes d'une armure épineuse protectrice. Les résultats ont été récemment publiés dans la revue Science.
Découvrir la vie préhistorique des mollusques
Shishania aculeata a été trouvé dans des fossiles exceptionnellement bien préservés de la province orientale du Yunnan, dans le sud de la Chine, datant d'une période géologique appelée le Cambrien précoce, il y a environ 514 millions d'années. Les spécimens de Shishania Ils ne mesurent tous que quelques centimètres de long et sont recouverts de petits cônes pointus (sclérites) constitués de chitine, un matériau que l'on retrouve également dans les carapaces des crabes modernes, des insectes et de certains champignons.
Les spécimens conservés à l'envers montrent que le bas de l'animal était nu, avec un pied musclé comme celui d'une limace qui Shishania aurait rampé sur le fond marin il y a plus d'un demi-milliard d'années. Contrairement à la plupart des mollusques, Shishania il n'avait pas de coquille recouvrant son corps, ce qui suggère qu'il représente un stade très précoce de l'évolution des mollusques.
Épines coniques recouvrant le corps de Shishania aculeata (à gauche). Image au microscope électronique d'une épine conique montrant les canaux microscopiques préservés à l'intérieur (à droite). Crédit : G Zhang/L Parry
Les mollusques modernes présentent une variété de formes vertigineuse et comprennent des escargots, des palourdes et même des groupes très intelligents comme les calmars et les poulpes. Cette diversité de mollusques a évolué très rapidement il y a longtemps, lors d'un événement connu sous le nom d'explosion cambrienne, au cours duquel tous les principaux groupes d'animaux se sont rapidement diversifiés. Cette période rapide de changement évolutif signifie que peu de fossiles ont été laissés derrière nous pour témoigner de l'évolution précoce des mollusques.
« Essayer de découvrir à quoi ressemblait l'ancêtre commun d'animaux aussi différents qu'un calmar et une huître est un défi majeur pour les biologistes évolutionnistes et les paléontologues – un défi qui ne peut être résolu en étudiant uniquement les espèces vivantes aujourd'hui. Shishania « Nous offre une perspective unique sur une période de l'évolution des mollusques pour laquelle nous avons très peu de fossiles, nous informant que les tout premiers ancêtres des mollusques étaient des limaces épineuses blindées, avant l'évolution des coquilles que nous voyons dans les escargots et les palourdes modernes », a déclaré l'auteur correspondant, le professeur associé Luke Parry, du département des sciences de la Terre, Université d'Oxford.
Reconstruction artistique de Shishania aculeata telle qu'elle aurait pu apparaître dans la vie, vue de dessus, de côté et de dessous (de gauche à droite). Crédit : M. Cawthorne
Analyse détaillée de la structure de Shishania
Parce que le corps de Shishania était très mou et constitué de tissus qui ne sont généralement pas conservés dans les archives fossiles, les spécimens étaient difficiles à étudier, car de nombreux spécimens étaient mal conservés.
Guangxu Zhang, auteur principal de l’étude et récent titulaire d’un doctorat de l’université du Yunnan en Chine, a découvert les spécimens : « Au début, je pensais que les fossiles, qui n’avaient que la taille de mon pouce, n’étaient pas visibles, mais j’ai vu à la loupe qu’ils semblaient étranges, épineux et complètement différents de tous les autres fossiles que j’avais vus. Je l’ai d’abord appelé « le sac en plastique » parce qu’il ressemble à un petit sac en plastique en décomposition. Lorsque j’ai trouvé d’autres fossiles de ce type et que je les ai analysés en laboratoire, j’ai réalisé qu’il s’agissait d’un mollusque. »
Parry a ajouté : « Nous avons trouvé des détails microscopiques à l'intérieur des épines coniques recouvrant le corps de Shishania qui montrent comment ils ont été sécrétés au cours de la vie. Ce genre d’information est incroyablement rare, même dans les fossiles exceptionnellement préservés.
Les épines de Shishania Les cônes présentent un système interne de canaux de moins d'un centième de millimètre de diamètre. Ces caractéristiques montrent que les cônes ont été sécrétés à leur base par des microvillosités, de minuscules protubérances de cellules qui augmentent la surface, comme dans nos intestins où elles facilitent l'absorption des aliments.
Connaissances évolutives à partir des fossiles de Shishania
Cette méthode de sécrétion de parties dures s'apparente à une imprimante 3D naturelle, permettant à de nombreux animaux invertébrés de sécréter des parties dures avec d'énormes variations de forme et de fonctions allant de la défense à la facilitation de la locomotion.
Des épines et des soies dures sont connues chez certains mollusques actuels (comme les chitons), mais elles sont constituées de carbonate de calcium minéral plutôt que de chitine organique comme dans Chishania. Des soies chitineuses organiques similaires se retrouvent dans des groupes d'animaux plus obscurs tels que les brachiopodes et les bryozoaires, qui, avec les mollusques et les annélides (vers de terre et leurs parents), forment le groupe des Lophotrochozoa.
Parry a ajouté : «Shishania nous dit que les épines et les spicules que nous voyons aujourd'hui chez les chitons et les mollusques aplacophores ont en fait évolué à partir de sclérites organiques comme ceux des annélides. Ces animaux sont très différents les uns des autres aujourd'hui et donc des fossiles comme Shishania dites-nous à quoi ils ressemblaient dans un passé lointain, peu de temps après qu’ils se soient éloignés de leurs ancêtres communs.
Co-auteur Jakob Vinther au Université de Bristol « Les mollusques d’aujourd’hui sont extrêmement disparates et se sont diversifiés très rapidement au cours de l’explosion cambrienne, ce qui signifie que nous avons du mal à reconstituer leur histoire évolutive précoce. Nous savons que l’ancêtre commun de tous les mollusques vivants aujourd’hui aurait eu une seule coquille, et donc Shishania nous parle d’une époque très ancienne dans l’évolution des mollusques, avant l’évolution de la coquille.
Xiaoya Ma, coauteure de l’étude (Université du Yunnan et Université d’Exeter), a déclaré : « Cette nouvelle découverte met en lumière le trésor de fossiles d’animaux primitifs préservés dans les roches cambriennes de la province du Yunnan. Les fossiles de mollusques à corps mou sont très limités, et ces découvertes très rares nous en disent donc beaucoup sur ces animaux divers. »
