Une reconstitution de l’écosystème pélagique et des organismes fossilisés de Sirius Passet, révélant comment Timorebestia était l’un des plus grands prédateurs de la colonne d’eau il y a plus de 518 millions d’années. Crédit : Illustration de Bob Nicholls/@BobNichollsArt
Des fossiles récemment découverts de Timorebestia, de grands vers prédateurs datant d’il y a plus de 518 millions d’années, ont été découverts au Groenland, mettant en lumière les premiers prédateurs océaniques et leurs écosystèmes complexes. Cette découverte offre des indices essentiels sur l’évolution des prédateurs à mâchoires et le rôle des vers flèches dans les anciennes chaînes alimentaires marines.
Des fossiles d’un nouveau groupe d’animaux prédateurs ont été localisés dans la localité fossilifère de Sirius Passet du Cambrien inférieur, au nord du Groenland. Ces gros vers pourraient être parmi les premiers animaux carnivores à avoir colonisé la colonne d’eau il y a plus de 518 millions d’années, révélant une dynastie passée de prédateurs dont les scientifiques ignoraient l’existence.
Présentation de Timorebestia : les bêtes de terreur du début du Cambrien
Les nouveaux animaux fossiles ont été nommés Timorébestia, signifiant « bêtes terroristes » en latin. Ornés de nageoires sur les côtés de leur corps, d’une tête distincte avec de longues antennes, de structures de mâchoire massives à l’intérieur de leur bouche et mesurant plus de 30 cm de long, ils comptaient parmi les plus grands animaux nageurs du début du Cambrien.
Fossile de Timorebestia koprii. Les scientifiques ont utilisé une technique appelée microsonde électronique pour cartographier le carbone présent dans le fossile, ce qui révèle les caractéristiques anatomiques avec une immense clarté, notamment les rayons de ses nageoires et ses systèmes musculaires. Crédit : Dr Jakob Vinther
Un changement dans la compréhension des premiers prédateurs océaniques
« Nous savions auparavant que les arthropodes primitifs étaient les prédateurs dominants au Cambrien, comme les anomalocaridés à l’aspect bizarre », a déclaré le Dr Jakob Vinther du Université de BristolÉcoles des sciences de la Terre et des sciences biologiques, auteur principal de l’étude. « Cependant, Timorébestia est un parent éloigné, mais proche, des vers flèches vivants, ou chaetognaths. Ce sont aujourd’hui des prédateurs océaniques beaucoup plus petits qui se nourrissent de minuscules zooplanctons.
« Nos recherches montrent que ces anciens écosystèmes océaniques étaient assez complexes, avec une chaîne alimentaire qui permettait l’existence de plusieurs niveaux de prédateurs.
« Timorébestia étaient des géants de leur époque et auraient été proches du sommet de la chaîne alimentaire. Cela le rend équivalent en importance à certains des principaux carnivores des océans modernes, tels que les requins et les phoques de la période cambrienne.
Fossile de Timorebestia koprii-le plus grand spécimen connu, mesurant près de 30 cm ou 12 pouces de long. Crédit : Dr Jakob Vinther
À l’intérieur du système digestif fossilisé de Timorébestiales chercheurs ont découvert les restes d’un arthropode nageur commun appelé Isoxys. « Nous pouvons voir que ces arthropodes étaient une source de nourriture pour de nombreux autres animaux », a déclaré Morten Lunde Nielsen, ancien doctorant à Bristol et participant à l’étude en cours. « Ils sont très communs à Sirius Passet et avaient de longues épines protectrices, pointant vers l’avant et vers l’arrière. Cependant, ils n’ont manifestement pas complètement réussi à éviter ce sort, car Timorébestia je les ai mangés en grande quantité. »
L’ère des vers flèches
Les vers flèches sont l’un des plus anciens fossiles d’animaux du Cambrien. Alors que les arthropodes apparaissent dans les archives fossiles il y a environ 521 à 529 millions d’années, les vers flèches peuvent être retracés il y a au moins 538 millions d’années. Le Dr Vinther a expliqué : « Les vers flèches et les vers plus primitifs Timorébestia, étaient des prédateurs nageurs. On peut donc supposer qu’il s’agissait selon toute vraisemblance des prédateurs qui dominaient les océans avant le décollage des arthropodes. Peut-être qu’ils ont eu une dynastie d’environ 10 à 15 millions d’années avant d’être remplacés par d’autres groupes plus prospères.
Relier les prédateurs passés et présents
Luke Parry de l’Université d’Oxford, qui faisait partie de l’étude, a ajouté : «Timorébestia est une découverte vraiment importante pour comprendre d’où viennent ces prédateurs à mâchoires. Aujourd’hui, les vers fléchés ont des poils menaçants à l’extérieur de leur tête pour attraper leurs proies, alors que Timorébestia a des mâchoires à l’intérieur de la tête. C’est ce que nous voyons aujourd’hui chez les vers microscopiques de la mâchoire, des organismes avec lesquels les vers flèches partageaient un ancêtre il y a plus d’un demi-milliard d’années. Timorébestia et d’autres fossiles comme celui-ci établissent des liens entre des organismes étroitement liés qui semblent aujourd’hui très différents.
Jakob Vinther à la localité de Sirius Passet en 2017 montrant le plus gros spécimen de Timorebestia après sa découverte. Crédit : Dr Jakob Vinther
« Notre découverte confirme l’évolution des vers flèches », a ajouté Tae Yoon Park de l’Institut coréen de recherche polaire, l’autre auteur principal et chef de l’expédition sur le terrain. « Les vers flèches vivants ont un centre nerveux distinct sur leur ventre, appelé ganglion ventral. C’est tout à fait unique à ces animaux.
« Nous avons trouvé ceci conservé dans Timorébestia et un autre fossile appelé Amiskwia. Les gens se sont demandé si oui ou non Amiskwia était étroitement lié aux vers flèches, dans le cadre de leur lignée évolutive. La préservation de ces ganglions ventraux uniques nous donne beaucoup plus de confiance dans cette hypothèse.
Futures découvertes de Sirius Passet
« Nous sommes très heureux d’avoir découvert des prédateurs aussi uniques chez Sirius Passet. Au cours d’une série d’expéditions dans le très isolé Sirius Passet, dans les confins du nord du Groenland, à plus de 82,5° au nord, nous avons collecté une grande diversité de nouveaux organismes passionnants. Grâce à la conservation remarquable et exceptionnelle de Sirius Passet, nous pouvons également révéler des détails anatomiques passionnants, notamment leur système digestif, leur anatomie musculaire et leur système nerveux.
« Nous avons de nombreuses autres découvertes passionnantes à partager dans les années à venir qui aideront à montrer à quoi ressemblaient et ont évolué les premiers écosystèmes animaux », conclut le Dr Park.
