Comment définir et reconnaître les animaux actuels et passés ? | Nils Chabrol

Au fil de la lecture du compte-rendu de l’intervention “comment définir et reconnaître les animaux actuels et passés ?” réalisée lors de la journée d’études “Qu’est-ce qu’un animal ?” (19 novembre 2021, ENS de Lyon), nous explorerons d’abord l’histoire des classifications, puis la création et la définition des groupes au sein de l’arbre du vivant, avant de nous intéresser plus particulièrement à la classification des animaux actuels et, enfin, à la façon dont les paléontologues reconnaissent les animaux dans les fossiles.

I/ Point historique : aux origines des classifications des animaux 

Notre histoire commence en mer Egée, il y a plus de 2000 ans, où l’on rencontre l’un des philosophes et naturalistes les plus influents du monde occidental : Aristote. Aristote est particulièrement connu pour ses travaux de philosophie, notamment avec sa Métaphysique, ses Catégories ou encore ses Politiques, mais il a eu un impact particulièrement important dans les sciences naturelles. En effet, Aristote a passé une grande partie de sa vie sur l’île de Lesbos, près de la côte Ouest de l’actuelle Turquie, où il a entrepris d’inventorier l’ensemble des connaissances de son époque sur les animaux, tant sur les plans physiologiques et anatomiques que sur leur écologie et leur comportement. Les informations qu’il a collectées proviennent de travaux antérieurs (ceux d’Hérodote et d’Hippocrate notamment) auxquels il ajoute des critiques, de ses observations et dissections personnelles sur l’île de Lesbos mais aussi de témoignages de personnes qu’il rencontre sur l’île, comme des pêcheurs. Sur Lesbos, Aristote décrit la vie de tout un tas d’animaux : oiseaux, mammifères ou encore reptiles. Pour lui, les animaux peuvent alors se définir par trois caractères : la sensation, l’appétit et la locomotion. L’île de Lesbos a une grande lagune en son centre, et lorsqu’Aristote observe ce qu’il s’y trouve, ses convictions sur la nature des animaux en sont bouleversées. Il y découvre des éponges, des anémones de mer, des étoiles de mer ou encore des concombres de mer, or ces êtres vivants ne présentent qu’une partie des caractères des animaux : par exemple, les éponges semblent ne pas se mouvoir ni manger, mais sont sensibles (certaines se rétractent au toucher), et les étoiles de mer se meuvent, se nourrissent mais ne semblent pas sensibles. Aristote revoit alors sa vision de l’organisation du monde, et trouve dans ces êtres vivants des formes « intermédiaires » entre les plantes et les animaux, qu’il dénommera plus tard « zoophytes » ou « phytozoaires », des noms qui soulignent le caractère hybride de ces êtres vivants. Cette continuité entre les différentes formes vivantes amène Aristote à voir le monde comme étant hiérarchisé selon une échelle naturelle. En Occident cette idée sera fortement reprise par l’Eglise lors de la redécouverte des textes d’Aristote au Xème siècle via les traductions en arabe de son œuvre par Avicenne, avant de pouvoir obtenir des versions directement traduites du grec au latin.

Faisons maintenant un bond dans le temps jusqu’au XVIIIème siècle, un siècle majeur pour le développement des classifications. A cette époque, des savoirs et des spécimens provenant de tous les continents arrivent en masse en Europe, grossissant exponentiellement le nombre d’espèces connues, tant en plantes qu’en animaux. Cela rend nécessaire l’existence d’inventaires précis et ordonnés permettant de synthétiser toutes ces connaissances nouvelles. C’est alors que les premiers systèmes de classifications apparaissent — non pas pour les animaux mais, dans un premier temps, pour les plantes. Un système fait particulièrement date et devient rapidement la référence en Europe : la classification de Carl von Linné. Ce naturaliste suédois propose dans son Systema Naturae de 1735 une classification des plantes basée sur leurs caractères sexuels. Il regroupe les différentes espèces dans des groupes hiérarchisés (du plus petit au plus grand : genre, famille, ordre, classe, règne). Il applique dans un second temps cette classification aux animaux, avec par exemple pour l’humain : Règne Animalia, classe Mammalia, ordre Primates, famille Hominidés, Genre Homo et espèce Sapiens. Pour Linné, cette classification est artificielle : les regroupements ne sont faits que dans un but pratique à partir de similarités morphologiques, mais pour lui chaque espèce correspond à une création unique. Linné divise les animaux en 6 classes : Mammalia, Aves, Amphibia (amphibiens, reptiles, chondrichtyens, lamproies, certains actinoptérygiens comme l’esturgeon), Pisces (poissons téléostéens), Insecta (insectes, crustacés, arachnides, myriapodes) et Vermes (annélides, nématodes, mollusques, cnidaire et une partie des crustacés).

A la fin du XVIIIème siècle, le développement de la paléontologie, notamment grâce au brillant naturaliste français Georges Cuvier, apporte la preuve que des êtres vivants ayant existé dans le passé ont maintenant disparu. S’affrontent alors deux visions opposées du monde : l’une, dite « catastrophiste », soutient qu’il y a eu des événements catastrophiques au cours des temps passés qui ont provoqué des disparitions des êtres vivants et la mise en place des montagnes, suivis de nouvelles créations par Dieu (cette position est notamment celle de Cuvier). La vision opposée est dite « continuiste » : elle suppose que les forces ayant créé les reliefs actuels opèrent encore actuellement, et que les changements faunistiques et floristiques observés dans les fossiles sont dus à une transformation des espèces au cours du temps (cette position est soutenue en France par Jean-Baptiste Lamarck ou encore Geoffroy Saint-Hilaire). De manière grossière, les premiers voient dans les différences entre les êtres vivants des frontières nettes, tandis que les seconds voient dans les similarités une continuité. Ceux-ci sont les premiers « évolutionnistes », cependant, à ce stade, aucune théorie crédible n’est proposée pour expliquer cette évolution au cours du temps.

C’est au milieu du XIXème siècle que la première théorie de l’évolution est proposée par Charles Darwin et Alfred Russel Wallace. En 1859 sort LOrigine des Espèces, écrit par Charles Darwin, qui résume l’ensemble des preuves étayant sa théorie selon laquelle le moteur de la modification des espèces au cours du temps est la sélection naturelle. Il est intéressant de noter que Darwin, tout comme Wallace, a développé sa théorie en observant la répartition géographique en relation avec le mode de vie des espèces (ce qu’on appelle de la biogéographie) et non en se basant sur les fossiles. LOrigine des Espèces a révolutionné la science de la classification. En effet, Darwin y stipule que toute classification doit être généalogique, c’est-à-dire que tout groupe défini se doit de contenir un ancêtre commun et tous ses descendants. Par exemple, la classe des mammifères constitue un tel groupe, car ils ont tous un ancêtre commun qui n’est pas partagé avec les autres classes. Suite à cette sortie et au nouveau paradigme qui en résulte, les premiers « arbres du vivant » apparaissent. L’un des plus connu est celui fait par Haeckel, un biologiste de renom qui a notamment oeuvré à démontrer l’unité des animaux au cours de leur développement embryonnaire. Haeckel définit les animaux comme étant pluricellulaires, ce qui exclut ce que l’on appelait les « infusoires » — de petits eucaryotes (voir ci-dessous) unicellulaires — du groupe des animaux. Cependant, comment déterminons-nous actuellement les liens de parenté entre les différents êtres vivants et comment définissons-nous les différents taxons ?

II/ Créer des arbres et définir des taxons

Pouvoir construire un arbre de parenté (un arbre phylogénétique en terme scientifique) entre les différents êtres vivants est une nécessité pour bien comprendre l’évolution. Cependant, cela n’est pas aussi facile qu’il n’y paraît. On peut distinguer deux méthodes principales pour créer des arbres phylogénétiques : l’une est basée sur les caractères des espèces, c’est-à-dire leur morphologie ou leur physiologie ; l’autre est basée sur l’ADN.

La méthode basée sur les caractères est la plus ancienne. En fait, les premières classifications se basaient sur des ressemblances morphologiques pour regrouper des espèces ensemble. L’idée est de regrouper les espèces qui présentent le plus de caractères communs — par exemple regrouper tous les animaux présentant une colonne vertébrale ensemble (vertébrés). L’introduction de la théorie de l’évolution va amener les naturalistes à considérer deux types de ressemblance dans les caractères : les homologies et les homoplasies. Deux ressemblances pour un même caractère sont dites homologues lorsqu’elles sont héritées d’un ancêtre commun. Par exemple, les quatre membres de tous les tétrapodes sont homologues, c’est-à-dire qu’ils sont dérivés des membres d’un même ancêtre commun. On parle d’homoplasie lorsque la ressemblance n’est pas issue d’un ancêtre commun, par exemple les ailes des chauves-souris et celles des oiseaux qui sont apparues séparément au cours de l’évolution. Il n’est cependant pas toujours évident de déterminer si une ressemblance pour un caractère est une homologie ou une homoplasie. Historiquement, le principe de connexion de Geoffroy Saint-Hilaire a été utilisé pour déterminer la présence ou non d’une homologie : deux organes sont homologues lorsqu’indépendamment de leurs formes et de leurs fonctions, ils présentent les mêmes connexions avec les autres organes. Cependant, il est toujours possible qu’une même structure apparaisse à deux moments, indépendamment, dans deux groupes éloignés d’un point de vue évolutif. C’est seulement la comparaison de très nombreux caractères à la fois qui peut permettre d’obtenir un arbre de parenté qui reflète bien la réalité des relations entre les espèces, mais cela requiert une étude minutieuse de toutes les espèces considérées. L’un des grands avantages de ce type d’analyse est que l’on peut le faire aussi sur des fossiles, pour lesquels il n’y a pas d’ADN conservé (les plus anciens ADN trouvés ont environ 1 million d’années, ce qui ne représente rien face aux 600 Millions d’années d’évolution des animaux).

La création d’arbres à partir de l’ADN s’est développée beaucoup plus récemment. L’ADN est une molécule de grande taille composée de million de nucléotides, qui sont des sucres phosphatés liés à une base azotée. Il existe 4 types de bases azotées dans les nucléotides de l’ADN : les thymines (T), les guanines (G), les cytosines (C) et les adénines (A). L’ADN est composé de deux brins qui sont liés par ces bases azotées, les T avec les A et les C avec les G. Lors de la division d’une cellule, son ADN est répliqué, mais parfois la copie contient des erreurs : un T remplace un A par exemple. L’ADN a un système auto-correcteur, mais il arrive que cette erreur soit conservée, cela donne les mutations. Il existe d’autres facteurs qui peuvent induire des mutations, comme les UV. Ainsi, lorsque ces mutations apparaissent lors de la formation des ovules et des spermatozoïdes chez les animaux, elles sont transmises à la descendance, il y a donc une modification de l’ADN au fil des générations au sein des espèces. Selon si la descendance est prolifique ou non, la mutation peut disparaître de la population ou alors (cas beaucoup plus rare) se retrouver dans toute la population — on dit alors que la mutation est fixée par la population. C’est ainsi que deux populations isolées d’une même espèce vont lentement dériver génétiquement l’une par rapport à l’autre, jusqu’à potentiellement donner deux espèces distinctes. Ainsi, plus deux espèces se sont séparées tôt dans l’arbre du vivant et plus elles sont éloignées génétiquement. Donc, en comparant les séquences génétiques (la suite des A, C, T et G des acides aminés de l’ADN) de différentes espèces, on peut techniquement trouver quelles espèces sont les plus apparentées. Cependant, cela nécessite de séquencer l’ADN via de technologies avancées qui se sont surtout développées lors des deux dernières décennies. Le séquençage de l’ADN complet de l’humain n’a été fait qu’en 2000, et a nécessité une douzaine d’années de travaux acharnés de plusieurs laboratoires. En 20 ans, ces technologies se sont grandement améliorées et l’on peut beaucoup plus facilement séquencer l’ADN, mais beaucoup d’analyses phylogénétiques basées sur l’ADN se font sur un gène ou un nombre limité de gènes. Or, on obtient parfois différents arbres selon le gène que l’on a choisi : tous les gènes n’accumulent pas les mutations à la même vitesse, et les mutations sont suffisamment fréquentes pour que, lorsque deux groupes sont très éloignés, les nucléotides mutés soient de nouveaux mutés. Il y a ainsi une accumulation de « bruit de fond » qui rend compliquée la comparaison des séquences génétiques. Les outils moléculaires ont cependant apporté des réponses très intéressantes en terme d’évolution des espèces, notamment pour celles qui sont très « dérivées » morphologiquement, ce qui rend compliquée la détermination de leur position dans l’arbre du vivant. Par exemple, les cétacés (baleines et dauphins au sens large) sont reconnus comme des mammifères depuis très longtemps, mais les analyses génétiques ont montré que ce groupe appartient aux artiodactyles (qui contient notamment les ruminants et les girafes), et constituent le groupe frère des hippopotames. De même, la position des chiroptères (les chauves-souris) a pu être ainsi résolue et il semble qu’ils se situent en groupe frère des artiodactyles, des carnivores (au sens taxinomique et non écologique) et des périssodactyles (tapirs, chevaux et rhinocéros).

Figure 1 : Arbre montrant les liens de parenté entre différents animaux actuels et fossiles (source : https://www4.ac-nancy-metz.fr/svt/ressources_college/3e/index.php?idp=385)

Maintenant que l’on a vu comment déterminer les relations de parenté entre les espèces, on peut alors se demander comment regrouper des espèces en des groupes cohérents (genres, familles, ordres ou classes) comme les mammifères ou encore les insectes. Pour cela, deux options s’offrent à nous. Considérons l’arbre présenté en figure 1. Notre but est de définir le groupe des amniotes. On peut dire qu’il s’agit du plus petit groupe contenant le dauphin, la poule et leur ancêtre commun. L’avantage de cette définition est qu’elle est simple, et permet de ne pas avoir à se baser sur des critères morphologiques. C’est typiquement le genre de définition que l’on peut donner facilement à partir d’une phylogénie moléculaire. L’autre façon de définir le groupe est de dire qu’il s’agit des êtres vivants ayant un amnios, qui est une couche protectrice autour de l’embryon spécifiquement formée dans ce groupe. L’avantage évident de cette définition est qu’il permet de reconnaître un membre de ce groupe, ce qui est impossible avec la méthode précédente. Cependant, il arrive que certains de ces caractères propres au groupe soient perdus au cours de l’évolution, ce qui fait qu’ils ne sont pas toujours nécessaires pour déterminer l’appartenance d’une espèce à un groupe. Par exemple, le groupe des échinodermes, qui contient les oursins et les étoiles de mer notamment, appartient aux bilatériens mais a perdu ce plan de symétrie bilatéral au profit d’un plan pentaradié. Ces groupes sont donc souvent définis à partir de plusieurs caractères propres à leurs membres. Il est important de comprendre que ces groupes sont purement arbitraires, et que leur existence est uniquement due à une volonté de simplifier les classifications en regroupant entre eux les taxons phylogénétiquement et morphologiquement proches. Ainsi, il paraît cohérent de créer le groupe des insectes car ils présentent tous des caractéristiques morphologiques qui leur sont propres et les différentient nettement des autres groupes (comme la présence de six pattes et de deux paires d’ailes). Mais qu’en est-il du groupe des animaux, qu’est ce qui unit tous ces êtres vivants et permet de définir le groupe comme un tout robuste ?

III/ Les animaux actuels

Il convient tout d’abord de faire un petit point sur la place des animaux au sein du vivant. Les êtres vivants actuels sont divisés en trois grandes catégories : les bactéries, les archées et les eucaryotes. Les deux premiers ont leur ADN « libre » dans la cellule, tandis que chez les eucaryotes l’ADN est regroupé dans un compartiment appelé le noyau. Les animaux appartiennent à ces derniers, tout comme les plantes et les champignons. Il apparait d’ailleurs que les champignons sont plus proches des animaux que des plantes !

Au sein des animaux, on peut distinguer plusieurs grands groupes (Figure 2) : les spongiaires (éponges), les cnidaires (méduses et coraux, à noter que les coraux représentent la phase juvénile des méduses), les échinodermes dont nous avons parlé précédemment, les chordés (poissons, reptiles, mammifères, oiseaux), les brachiopodes, les mollusques, les annélides (certains vers dont les lombrics) et les arthropodes (araignées, insectes, crustacés). Du point de vue de la diversité, le groupe des chordés (qui sont les animaux les plus médiatisés) ne compte que 73 000 espèces contre plus d’un million chez les arthropodes ! C’est ainsi qu’à la question « Que pourrait-on conclure sur la nature du Créateur à partir de l’étude de sa création ? », le grand biologiste britannique J.B.S. Haldane répondit « Un penchant démesuré pour les coléoptères ».

Figure 2 : Arbre de parenté des principaux groupes d’animaux

On peut se demander ce qui unit ce groupe assez hétéroclite d’êtres vivants. Les biologistes ont réussi à déterminer certains caractères propres à ce groupe :

  • La synthèse de collagène, qui est une protéine de grande taille situé entre les cellules et qui leur permet d’avoir une cohésion entre elles.
  • La synthèse de desmosomes, qui sont des complexes de protéines assurant des liaisons très fortes et étanches entre deux cellules adjacentes. 
  • La structure du spermatozoïde avec un seul flagelle.
  • Lors de la formation de l’ovule, seulement une des 4 cellules formées lors des deux divisions cellulaires va concentrer les ressources et donner l’ovule, les 3 autres cellules dégénèrent.
  • La synthèse de cholestérol, lipide présent dans la membrane cellulaire.

Comme on peut le voir, ces caractères sont très précis et, surtout, pas du tout basés sur la morphologie. Lorsque l’on étudie un organisme actuel inconnu, on peut procéder à des analyses permettant de déterminer s’il a ces différents caractères, ou même faire une analyse de son ADN pour voir s’il appartient aux animaux. Mais qu’en est-il pour les fossiles, dont la principale information qui nous reste est seulement la morphologie ?

IV/ Les animaux dans le registre fossile

Lorsque l’on trouve un fossile, comment peut-on être sûr qu’il s’agit d’un animal et pas d’une plante, d’un champignon ou encore d’un film microbien ? La plupart du temps, vous n’aurez pas de doute sur la nature du fossile que vous trouverez. En effet, la plupart des fossiles sont des parties indurées des êtres vivants, c’est-à-dire en grande partie des os et des coquilles. De plus, ces éléments peuvent vous donner des informations diagnostiques qui vous permettront d’assigner le fossile que vous trouvez plus précisément au sein de l’arbre du vivant. Cela est dû au fait que la plupart des groupes au sein des animaux et certains groupes en dehors des animaux ont des critères diagnostiques qui sont morphologiques. Par exemple la présence d’os est caractéristique des ostéichtyens, un groupe d’animaux auquel nous appartenons. Globalement, si le fossile que l’on obtient appartient à la partie haute de l’arbre des animaux, on pourra l’identifier comme tel à partir de caractères morphologiques propres au sous-groupe d’animaux auquel il appartient.

Figure 3 : Quelques fossiles de la faune édiacarienne, de gauche à droite : Dickinsonia, Yorgia et Ovatoscutum (photo par le Dr. Alex Liu)

Les problèmes commencent lorsque l’on s’intéresse à la partie la plus basale de l’arbre, où les critères diagnostiques énoncés précédemment sont les seuls sur lesquels on peut se baser pour déterminer l’appartenance ou non de l’organisme étudié aux animaux. C’est typiquement le genre de problème que l’on rencontre lorsque l’on s’intéresse aux toutes premières diversifications de vie que l’on observe dans les fossiles. Le plus ancien épisode de diversification de la vie multicellulaire enregistré dans le registre fossile a lieu au cours de l’Ediacarien, une période qui s’étend d’il y a environ 640 millions d’années à 550 millions d’années. Les fossiles que l’on y trouve sont, pour le moins, étranges (Figure 3) ! Le premier site découvert enregistrant ces biotes primitifs est situé à Terre-Neuve et fut trouvé en 1868. Il faudra cependant attendre presque 100 ans pour que l’on assimile ces formes étranges à des fossiles ! L’un des sites majeurs de ces fossiles est le site d’Ediacara — qui a donné son nom à ce biote —, au Sud de l’Australie, près d’Adélaïde. L’assignation de ces formes fossiles à un groupe particulier fut l’objet de nombreuses controverses dans le monde de la paléontologie. Certains auteurs proposèrent qu’il s’agissait d’animaux, d’autres qu’il s’agissait de films microbiens fossilisés voire d’unicellulaires géants, d’algues et d’autres encore soutenaient que ces formes de vie constituaient un groupe frère des animaux actuels, les « Vendozoaires » (de l’ancien nom de l’Ediacarien « Vendien »). Comme on peut le voir, une analyse se basant uniquement sur la morphologie de ces animaux peut difficilement nous apporter des résultats concluants, ce qui explique la diversité d’hypothèses proposées pour assigner ces organismes à un groupe. Cependant la paléontologie ne se limite pas qu’à l’étude morphologique des organismes, et nous allons voir comment des méthodes et des outils ont pu contourner cette impasse et aiguiller ce débat qui dure depuis plus de 50 ans.

Figure 4 : Dickinsonia avec ses empreintes fossilisées (source : Coutts et al. 2016)

Un premier type d’étude qui a apporté de l’eau au moulin dans ces débats est l’étude des ichnofossiles de ces biotes ediacariens. Les ichnofossiles sont les traces laissées par des organismes qui ont été préservées dans le registre fossile. Cela peut être des empreintes, mais aussi des excréments fossiles (coprolithes) et des terriers. Ils nous donnent de précieuses informations sur l’écologie des organismes qui les ont produits, mais l’un de leurs principaux problèmes est qu’il est souvent compliqué d’identifier les dits organismes qui les ont produits. Felicity Coutts et ses collaborateurs ont eu de la chance de ce point de vue : en 2016, ils ont publié un article présentant des empreintes de Dickinsonia, l’un des fossiles emblématiques du biote d’Ediacara, avec l’organisme mort au bout (Figure 4). Ils ont ainsi pu inférer que Dickinsonia se déplaçait, et se nourrissait sûrement en absorbant le film microbien qui recouvrait le fond des océans à cette époque. Deux ans auparavant, la même équipe avait montré que l’un des fossiles appelé Kimberella était toujours associé avec des duos d’incisions parallèles dans le substrat (Figure 5). Ces marques représentent parmi les premières traces d’alimentation dans le registre fossile. Le fait qu’il s’agisse de deux marques parallèles est un très bon argument pour assimiler Kimberella au groupe des bilatériens, et donc aux animaux. Cette association entre Kimberella et les marques a été retrouvée à Ediacara et en mer blanche (au Nord de la Russie), ce qui suggère une répartition mondiale des bilatériens dès l’Ediacarien. 

Figure 5 : Fossile de Kimberella et ses traces de nourissage associées (à gauche en haut et en bas), à droite une reconstruction du supposé animal avec un parallèle actuel (source : Gehling et al. 2014)
Figure 6 : Résultats de la tomographie à rayon X sur les fossiles de Ma Weng’an. Au centre l’arbre synthétique des relations de parenté au seins des Holozoaires, avec en bleu la partie de l’arbre où pourrait s’embrancher ces embryons (source : Yin et al. 2019)

Une découverte plus récente encore a apporté de nouveaux éléments quant à la présence d’animaux à l’Ediacarien. Zongjun Yin et ses collaborateurs ont utilisé de la tomographie à rayon X sur de petits fossiles énigmatiques trouvés dans le biote de Ma Weng’an dans le Sud de la Chine (daté à 609 millions d’années). La précision de leur méthode leur a permis d’obtenir des images en 3D absolument extraordinaires de ces fossiles. Ils ont pu déterminer qu’il s’agît d’organismes pluricellulaires, et que leurs formes rappellent fortement… les premiers stades embryonnaires des animaux (Figure 6) ! Ainsi, par analogie avec le développement des animaux, ils ont proposé une gamme de positions potentielles de ces fossiles. Ces fossiles se situeraient à la base des animaux, il est donc parfaitement possible que les animaux existaient déjà à cette période.

Figure 7 : Résultats de l’analyse chimique de la matière organique extraite de Dickinsonia. On voit très nettement les pics montrant la présence de cholestéroïdes (source : Bobrovskiy et al. 2018)

Enfin, l’un des travaux les plus impressionnants de la décennie en paléontologie a donné de nouveaux arguments en faveur de la présence d’animaux dans ces biotes primitifs. Lors de l’enfouissement d’un être mort, avant qu’il ne devienne un fossile, il subit plusieurs modifications : il est soumis à des conditions de pressions fortes sous les sédiments, ses éléments chimiques sont remaniés et échangés avec l’extérieur, et lorsque le fossile est exhumé au grand plaisir de nos yeux, il subit les intempéries. En bref, la fossilisation est un processus très rare, et une très bonne préservation l’est encore plus. Toutes ces faunes primitives sont situées dans des sites à préservation exceptionnel, car il s’agit d’organismes à corps mou préservés sur plus de 500 millions d’années. On peut cependant difficilement s’attendre à ce qu’il reste encore de la matière organique de ces fossiles après tant de temps. C’est pourtant ce qu’ont testé Ilya Bobrovskiy et ses collaborateurs sur des fossiles édiacariens de la Mer Blanche. Par divers traitements chimiques très poussés, ils ont réussi à extraire un très fin film de matière organique de fossiles de Dickinsonia. Ils ont ensuite analysé la composition chimique de ce film et y ont découvert… des cholestéroïdes (figure 7), qui sont des « fossiles moléculaires » de cholestérol (il ne reste plus que le squelette carboné de la molécule). Or, comme nous l’avons vu, ces molécules ne sont actuellement produites que par des animaux ! Cela apporte donc un élément décisif à la discussion de l’appartenance de ces organismes énigmatiques au groupe des animaux. Il est cependant important de ne pas faire de conclusions trop hâtives : pour le moment, les cholestérols n’ont pas été détectés chez d’autres organismes que les animaux, mais il est évident que cela n’a pas été testé sur l’entièreté du monde vivant. De plus, les cholestérols sont synthétisés par les animaux actuels, mais il est possible que d’autres groupes par le passé en aient été capables aussi. On fait ici face à l’un des grands problèmes des sciences de la Terre, qui est l’actualisme : on se base sur des faits actuels pour faire des inférences concernant le passé.

 

Ainsi, la définition des animaux est tout sauf triviale, et c’est pour cela que les débats font rages quant à l’appartenance de certains fossiles à ce groupe. Cependant, par des moyens autres que l’analyse morphologique, on voit que la paléontologie peut apporter une contribution majeure pouvant polariser ces débats.

Bibliographie :

Classification phylogénétique du vivant, 4ème édition, guillaume Lecointre et Hervé le Guyader (T.1 et T.2).

La Lagune, Armand Marie Leroi.

L’aventure de la biodiversité, Hervé le Guyader.

https://www.catalogueoflife.org/

http://www.ediacaran.org/

https://burgess-shale.rom.on.ca/en/

Coutts, F. J., Gehling, J. G., & García-Bellido, D. C. (2016). How diverse were early animal communities? an example from Ediacara Conservation Park, Flinders Ranges, South Australia. Alcheringa: An Australasian Journal of Palaeontology40(4), 407-421.

Gehling, J. G., Runnegar, B. N., & Droser, M. L. (2014). Scratch traces of large Ediacara bilaterian animals. Journal of Paleontology88(2), 284-298.

Yin, Z., Vargas, K., Cunningham, J., Bengtson, S., Zhu, M., Marone, F., & Donoghue, P. (2019). The early Ediacaran Caveasphaera foreshadows the evolutionary origin of animal-like embryology. Current Biology29(24), 4307-4314.

Bobrovskiy, I., Hope, J. M., Ivantsov, A., Nettersheim, B. J., Hallmann, C., & Brocks, J. J. (2018). Ancient steroids establish the Ediacaran fossil Dickinsonia as one of the earliest animals. Science361(6408), 1246-1249.

Remerciements :

Un grand merci à Bertrand Lefebvre, paléontologue au Laboratoire de Géologie de Lyon Terre Planètes Environnement pour l’entretien qu’il m’a accordé afin de contraindre au mieux la bibliographie foisonnante sur les faunes primitives. Merci aussi à Loanne Pichot et Perrine Beltran pour avoir relu l’article et apporté leurs modifications.


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