Un fossile de poisson vieux de 380 millions d'années a révélé que les doigts ont évolué chez les vertébrés avant que les créatures ne sortent de la mer et ne se transforment en créatures terrestres, comme le décrit une nouvelle étude.
Le fossile du poisson de 5,1 pieds de long (1,6 mètre), connu sous le nom scientifique Elpistostege watsoni, suggère que les mains humaines ont probablement évolué, éventuellement, à partir des nageoires de ce poisson, a déclaré le chercheur principal de l'étude Richard Cloutier, professeur de biologie évolutive à l'Université du Québec à Rimouski.
Le fossile "clarifie la question de la transition entre les poissons et les animaux à quatre pattes", appelés tétrapodes, a déclaré Cloutier à Live Science dans un courriel. "C'est la première fois que des chiffres, comme on le voit chez les tétrapodes, se trouvent dans une nageoire recouverte d'écailles et de rayons de nageoire, comme on le voit chez les poissons."
Un fossile à retenir
La découverte du fossile, dans le parc national Miguasha au Québec, a pris toute une équipe. Deux touristes ont trouvé différents morceaux de la queue, et Benoît Cantin, gardien-naturaliste du parc Miguasha, a trouvé la majorité du fossile sur la plage, qu'il a fouillé avec Michel Haché et Philippe Duranleau Gagnon, tous deux guides naturalistes du parc.
Ce groupe de naturalistes a mis au jour "le plus long fossile jamais trouvé dans la Formation d'Escuminac, à moins de 200 mètres derrière le musée", a expliqué Cloutier. Ce fossile était un prix: bien que divisé en 22 plaques de roche, il montrait le spécimen le plus complet de E. watsoni à ce jour.
Une fois les morceaux de queue trouvés par les touristes ajoutés, "ce fut la dernière pièce du puzzle à compléter notre spécimen unique de 1,57 mètre de long de Elpistostege, le seul poisson elpistostegalien ou tétrapode complet connu sur Terre ", a déclaré Cloutier.
D'autres poissons elpistostegalian incluent le Tiktaalik, connu uniquement à partir de spécimens fossiles incomplets dans l'Arctique canadien.
Galerie de poissons fossiles
Monde des poissons
Quand E. watsoni était vivant, il y a environ 380 millions d'années, pendant la période dévonienne, les poissons dominaient le monde. Il faudrait encore 150 millions d'années avant la naissance des dinosaures.
E. watsoni vivait dans un grand estuaire le long de la côte sud de l'Euramerica, un ancien continent qui comprenait l'Amérique du Nord d'aujourd'hui et une partie de l'Europe. A cette époque, l'Euramerica était un peu au sud de l'équateur, donc E. watsoni apprécié un climat chaud.
Sur terre, il y avait des fougères arborescentes de 33 pieds de haut (10 m), ainsi que des plantes plus petites. Mais il n'y avait pas de vertébrés ni d'animaux avec des squelettes. Au lieu de cela, il y avait des invertébrés, tels que des scorpions et des mille-pattes, a déclaré Cloutier. Les seuls vertébrés, comme les crocs pointus E. watsoni, étaient dans la mer.
"Fossile exceptionnel"
Les chercheurs ont analysé le poisson via une tomodensitométrie à haute énergie à l'Université du Texas à Austin, a déclaré Cloutier. Cela a donné à l'équipe, composée de scientifiques de l'Université du Québec à Rimouski et de l'Université Flinders en Australie, une image numérique du fossile qu'ils pouvaient faire pivoter, agrandir et étudier.
Les nageoires avant du poisson, appelées nageoires pectorales, ont immédiatement attiré l'attention des chercheurs. Ces nageoires avaient des précurseurs de doigts et de bras vertébrés, y compris l'humérus (bras), le radius et le cubitus (avant-bras), des rangées de carpes (poignet) et des phalanges organisées en chiffres (doigts), selon les chercheurs. Ce sont ces derniers os distaux que les chercheurs ont décrits dans la nouvelle étude, publiée en ligne mercredi 18 mars dans la revue Nature.
"C'est la première fois que nous découvrons sans équivoque des doigts enfermés dans une nageoire avec des rayons de nageoire dans un poisson connu", a déclaré l'auteur principal John Long, professeur de paléontologie à l'Université de Flinders, dans un communiqué. "Les chiffres articulés dans la nageoire sont comme les os des doigts trouvés dans les mains de la plupart des animaux."
De petites rangées d'os dans la nageoire pectorale, que les chercheurs ont identifiées comme des chiffres, "montrent que le plan de base pour la main des vertébrés (y compris la nôtre!) Doit provenir des nageoires des poissons avancés à nageoires lobe au début du Dévonien supérieur, il y a plus de 380 000 000 d'années ", a déclaré M. Cloutier.
Cependant, ce poisson n'a probablement pas marché sur ses nageoires. Il y a trop de petits os là-bas, ce qui signifie que le poisson avait beaucoup de flexibilité dans la région des «doigts», mais ces doigts n'étaient pas optimaux pour supporter le poids sur terre. "Probablement, Elpistostege nageait, mais il aurait pu se tenir sur ses nageoires pectorales au fond des eaux estuariennes et fluviales peu profondes ", a déclaré Cloutier.
L'os du bras du poisson, ou humérus, montre également des caractéristiques communes aux premiers amphibiens. Cependant, "Elpistostege n'est pas nécessairement notre ancêtre, mais il est plus proche que nous puissions arriver à un véritable «fossile de transition», un intermédiaire entre les poissons et les tétrapodes », a déclaré Long.
Cloutier a noté que deux des doigts du poisson ont deux phalanges chacun et trois ont une phalange chacun, contrairement aux humains, qui ont deux ou trois phalanges par doigt. Cependant, tous les vertébrés n'ont pas cinq doigts, comme ce poisson et les humains.
"Les premiers tétrapodes avaient entre six et huit doigts", a déclaré Cloutier.
Après E. watsoni vécu, les rayons et les écailles des nageoires ont été perdus dans les appendices pectoraux à mesure que les tétrapodes évoluaient et finissaient par arriver. Pourtant, tous les tétrapodes partagent le même modèle de base de chiffres trouvé dans E. watsoni, A déclaré Cloutier.
"Cette découverte et cette recherche permettent de mieux comprendre l'un des événements les plus importants de l'évolution des vertébrés: l'origine des tétrapodes, la transition entre les poissons aquatiques et les tétrapodes terrestres", a déclaré Cloutier.
