Un trésor de fossiles cambriens a été découvert dans le sud de la Chine, ouvrant une fenêtre sur la vie marine peu après la première extinction massive de la Terre.
Illustration d'un artiste de la vie dans les océans de la Terre à l'époque du biote Huayuan
Un extraordinaire site fossilifère vieux de 512 millions d'années a été découvert dans le sud de la Chine, préservant dans les moindres détails presque tout un écosystème datant d'une époque peu après la première extinction massive de la Terre.
Les fossiles datent de la période cambrienne, qui a débuté il y a 541 millions d'années. Le début du Cambrien a vu une explosion de diversité dans la vie animale qui a donné naissance à la plupart des grands groupes vivants aujourd'hui.
Mais cet essor s'est arrêté avec l'événement de Sinsk, il y a environ 513,5 millions d'années, lorsque les niveaux d'oxygène dans l'océan ont chuté, tuant plusieurs groupes d'animaux.
Han Zeng de l'Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing en Chine et ses collègues ont commencé à découvrir des fossiles dans une carrière de la région montagneuse du comté de Huayuan, dans la province du Hunan, en 2021.
Jusqu’à présent, ils ont analysé 8 681 fossiles de 153 espèces, dont près de 60 % sont nouveaux pour la science. L'équipe a baptisé cet ancien écosystème le biote Huayuan et affirme que le site est comparable et peut-être supérieur au site fossilifère cambrien le plus célèbre, les schistes de Burgess au Canada.
L'assemblage se compose de 16 grands groupes d'animaux qui auraient vécu dans les profondeurs de l'océan et qui semblent avoir été moins touchés par l'événement de Sinsk.
« Nos connaissances antérieures sur l'extinction de Sinsk provenaient uniquement des archives fossiles d'animaux squelettiques tels que les récifs d'éponges archéocyathidés, les trilobites et les petits fossiles coquilliers », explique Zeng.
Le biote Huayuan comprend également de nombreuses espèces différentes d’animaux à corps mou. « Nous avons constaté que l'extinction a principalement détruit l'environnement des eaux peu profondes et que l'environnement des eaux profondes au bord du plateau continental, où se trouve le biote Huayuan, a été moins affecté », explique Zeng.
Un arthropode fuxianhuiid du biote Huayuan
La plupart des fossiles découverts sont des arthropodes, apparentés aux insectes, araignées et crustacés actuels. Les fossiles comprennent également des mollusques, des créatures à coquille appelées brachiopodes et des cnidaires – parents des méduses.
Un arthropode de 80 centimètres de long nommé Guanshancaris kunmingensis est le plus gros animal récupéré de la carrière et aurait été le prédateur en tête de liste dans l'écosystème de Huayuan.
Un autre arthropode, Helceia, est l'un des deux genres qui n'étaient auparavant trouvés que dans les schistes de Burgess au Canada, mais qui ont maintenant été trouvés à Huayuan, qui se trouvait alors, comme aujourd'hui, « à l'autre bout du monde », explique Zeng. « Cela indique que les premiers animaux étaient capables de se propager sur une très longue distance, ce qui était très probablement dû au transport de larves d'animaux dans les courants océaniques », dit-il.
Zeng explique que la raison de la préservation exquise trouvée sur le site est que les animaux ont été enterrés très rapidement sous une boue fine. Les parties molles des animaux sont préservées avec des détails extraordinaires, notamment les pattes qui marchent, les antennes et les tentacules, les organes respiratoires tels que les branchies, le pharynx et les intestins de nombreux animaux et même les yeux et les tissus neuraux.
Allonnieune créature marine du Cambrien que l'on pense semblable aux éponges
Joe Moysiuk du Musée du Manitoba au Canada affirme que la diversité des espèces et la qualité de la préservation « placent Huayuan au premier rang des sites fossilifères cambriens ».
Nous savons que l'événement de Sinsk au milieu du Cambrien a entraîné un déclin majeur de certains groupes d'éponges, de trilobites et d'autres, dit-il, mais nous disposons de très peu d'informations sur son impact sur la plupart des groupes d'animaux.
« Des découvertes telles que le biote Huayuan nous donnent des instantanés critiques de cette biodiversité au corps mou au Cambrien, comblant les cadres manquants dans la bande proverbiale de l'histoire de la Terre », explique Moysiuk.
Tetsuto Miyashita, du Musée canadien de la nature à Ottawa, affirme que les deux sites fossilifères cambriens les plus célèbres à ce jour sont le biote de Chengjiang, vieux de 520 millions d'années, en Chine, et les schistes de Burgess, vieux de 508 millions d'années, au Canada.
« Mais c'est comme comparer l'ensemble de la cour de Bach et les Beatles : nous devons comprendre d'où viennent les différences avant de savoir quelle histoire ils nous racontent dans l'ensemble », explique Miyashita. « Un nouveau biote comme celui-ci est important car il aide les paléontologues à distinguer les effets de la géographie, de l'extinction massive, des profondeurs océaniques et de la chimie. »
Un groupe important est visiblement absent de Huayuan. « Où sont les poissons ? » dit Miyashita. « Est-ce qu'ils ont subi un pincement à l'échelle mondiale et sont très rares, ou y a-t-il une autre raison écologique pour laquelle nous ne trouvons pas de poissons poursuivant autant d'espèces d'animaux au corps mou ? »
Zeng affirme que son équipe n'a pas encore passé au crible tous les fossiles collectés. « De nouvelles espèces vont apparaître. Il se peut que des poissons soient là, et nous attendrons de voir », dit-il.
