Tétrapodes Le poisson hors de l'eau

C'est l'une des images emblématiques de l'évolution: il y a environ 400 millions d'années, dans les brumes préhistoriques du temps géologique, un poisson courageux rampe laborieusement hors de l'eau et sur terre, représentant la première vague d'une invasion de vertébrés qui mène à dinosaures, mammifères et êtres humains. Logiquement, bien sûr, nous ne devons pas plus grâce au premier tétrapode (en grec pour "quatre pieds") qu'à la première bactérie ou à la première éponge, mais quelque chose à propos de cette créature courageuse nous tire toujours à cœur..

Comme c'est souvent le cas, cette image romantique ne correspond pas tout à fait à la réalité évolutive. Il y a entre 350 et 400 millions d'années, divers poissons préhistoriques ont rampé hors de l'eau à différents moments, ce qui rend presque impossible l'identification de l'ancêtre "direct" des vertébrés modernes. En fait, bon nombre des premiers tétrapodes les plus célèbres avaient sept ou huit chiffres à la fin de chaque membre et, parce que les animaux modernes adhèrent strictement au plan corporel à cinq doigts, cela signifie que ces tétrapodes représentaient une impasse évolutive du point de vue de la amphibiens préhistoriques qui les ont suivis.

Les origines

Les premiers tétrapodes ont évolué à partir de poissons "à nageoires lobe", qui différaient de façon importante des poissons "à nageoires rayonnées". Alors que les poissons à nageoires rayonnées sont le type de poisson le plus commun dans l'océan aujourd'hui, les seuls poissons à nageoires lobe sur la planète sont les poissons-poumons et les cœlacanthes, ces derniers auraient disparu il y a des dizaines de millions d'années jusqu'à spécimen relevé en 1938. Les nageoires inférieures des poissons à nageoires lobées sont disposées par paires et soutenues par des os internes - les conditions nécessaires pour que ces nageoires évoluent en pattes primitives. Les poissons à nageoires lobe de la période dévonienne étaient déjà capables de respirer de l'air, si nécessaire, via des "spiracles" dans leurs crânes.

Les experts divergent sur les pressions environnementales qui ont poussé les poissons à nageoires lobe à évoluer en tétrapodes qui respirent, mais une théorie est que les lacs et les rivières peu profonds dans lesquels ces poissons vivaient étaient soumis à la sécheresse, favorisant les espèces qui pouvaient survivre dans des conditions sèches. Une autre théorie veut que les premiers tétrapodes aient été littéralement chassés de l'eau par de plus grandes terres sèches de poissons abritant une abondance de nourriture pour insectes et plantes et une absence marquée de prédateurs dangereux. Tout poisson à nageoires lobées qui aurait fait une erreur sur la terre se serait retrouvé dans un véritable paradis.

En termes d'évolution, il est difficile de faire la distinction entre les poissons à nageoires lobe les plus avancés et les tétrapodes les plus primitifs. Eusthenopteron, Panderichthys et Osteolopis, qui vivaient tout leur temps dans l'eau mais avaient des caractéristiques latentes de tétrapode, étaient trois genres importants plus proches de l'extrémité poisson du spectre. Jusqu'à récemment, ces ancêtres tétrapodes provenaient presque tous de dépôts fossiles dans l'Atlantique Nord, mais la découverte de Gogonasus en Australie a mis le kibosh sur la théorie que les animaux terrestres provenaient de l'hémisphère nord.

Tétrapodes précoces et "fishapodes"

Les scientifiques ont convenu que les premiers vrais tétrapodes remontaient à environ 385 à 380 millions d'années. Tout cela a changé avec la récente découverte de traces de traces de tétrapodes en Pologne il y a 397 millions d'années, ce qui reviendrait à reculer le calendrier évolutif de 12 millions d'années. Si elle est confirmée, cette découverte entraînera une révision du consensus évolutif.

Comme vous pouvez le voir, l'évolution des tétrapodes est loin d'être écrite dans des tétrapodes en pierre qui ont évolué de nombreuses fois, à différents endroits. Pourtant, il existe quelques premières espèces de tétrapodes qui sont considérées comme plus ou moins définitives par les experts. Le plus important d'entre eux est Tiktaalik, qui aurait été perché à mi-chemin entre les poissons à nageoires lobe à tétrapodes et les derniers tétrapodes. Tiktaalik a été béni avec l'équivalent primitif des poignets - ce qui peut l'avoir aidé à se soutenir sur ses nageoires avant tronquées le long des bords des lacs peu profonds - ainsi qu'un vrai cou, lui procurant la flexibilité et la mobilité dont il a tant besoin pendant sa rapide balades sur la terre ferme.

En raison de son mélange de caractéristiques de tétrapode et de poisson, Tiktaalik est souvent appelé un «fishapod», un nom qui est également parfois appliqué aux poissons à nageoires avancées comme Eusthenopteron et Panderichthys. Un autre fishapod important était Ichthyostega, qui a vécu environ cinq millions d'années après Tiktaalik et a atteint des tailles tout aussi respectables - environ cinq pieds de long et 50 livres.

Vrais tétrapodes

Jusqu'à la récente découverte de Tiktaalik, le plus célèbre de tous les premiers tétrapodes était Acanthostega, qui datait d'environ 365 millions d'années. Cette créature élancée avait des membres relativement bien développés, ainsi que des traits "louche" comme une ligne sensorielle latérale s'étendant sur la longueur de son corps. D'autres tétrapodes similaires de cette époque et de ce lieu généraux comprenaient Hynerpeton, Tulerpeton et Ventastega.

Les paléontologues croyaient autrefois que ces tétrapodes du Dévonien tardif passaient une grande partie de leur temps sur la terre ferme, mais on pense maintenant qu'ils étaient principalement ou même totalement aquatiques, n'utilisant leurs jambes et appareils respiratoires primitifs qu'en cas de nécessité absolue. La conclusion la plus importante concernant ces tétrapodes était le nombre de chiffres sur leurs membres avant et arrière: de 6 à 8, une forte indication qu'ils ne pouvaient pas être les ancêtres des tétrapodes à cinq doigts ultérieurs et de leurs mammifères, oiseaux et descendants reptiliens.

Romer's Gap

Il y a une période de 20 millions d'années au début du Carbonifère qui a produit très peu de fossiles de vertébrés. Connue sous le nom de Romer's Gap, cette période vierge dans les archives fossiles a été utilisée pour soutenir le doute créationniste dans la théorie de l'évolution, mais elle s'explique facilement par le fait que les fossiles ne se forment que dans des conditions très spéciales. Romer's Gap affecte particulièrement notre connaissance de l'évolution des tétrapodes parce que, lorsque nous reprenons l'histoire 20 millions d'années plus tard (il y a environ 340 millions d'années), il y a une profusion d'espèces de tétrapodes qui peuvent être regroupées en différentes familles, certaines se rapprochant très près d'être vrais amphibiens.

Parmi les tétrapodes post-écart notables figurent la minuscule Casineria, qui avait cinq pieds de pied; le Greererpeton, qui ressemble à une anguille, qui a peut-être déjà «évolué» de ses ancêtres tétrapodes plus orientés vers la terre; et la salamandre Eucritta melanolimnetes, autrement connu comme "la créature du Black Lagoon", d'Ecosse. La diversité des tétrapodes ultérieurs est la preuve que beaucoup de choses ont dû se produire, du point de vue de l'évolution, pendant Romer's Gap.

Heureusement, nous avons pu combler certaines lacunes de Romer's Gap ces dernières années. Le squelette de Pederpes a été découvert en 1971 et, trois décennies plus tard, une enquête plus approfondie de l'expert des tétrapodes Jennifer Clack l'a daté au milieu de Romer's Gap. De manière significative, Pederpes avait des pieds tournés vers l'avant avec cinq orteils et un crâne étroit, caractéristiques observées chez les amphibiens, les reptiles et les mammifères ultérieurs. Une espèce similaire active pendant Romer's Gap était la Whatcheeria à grande queue, qui semble avoir passé la plupart de son temps dans l'eau.