La relecture d'un fossile belge confirme que la Terre n'a pas été conquise par les poissons

Il y a un siècle, les restes d'une mâchoire avaient été attribués à un représentant de cette famille. Un chercheur a montré qu'ils appartenaient en fait à un quadrupède marin, le tétrapode.
Dans les collections des muséums sommeillent des créatures méconnues. Depuis une dizaine d'années, leurs réserves ont vu émerger de nouveaux tétrapodes du dévonien. Ces animaux munis de pattes et de doigts ont longtemps été considérés comme les premiers vertébrés à avoir conquis la terre ferme, il y a quelque 365 millions d'années.


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Leurs ossements avaient été oubliés sur les étagères, avec des étiquettes poussiéreuses qui les désignaient, à tort, comme des poissons archaïques ou d'autres bestioles antédiluviennes.

Dernière trouvaille en date, une mâchoire aux dents recourbées provenant de Belgique, attribuée, il y a plus d'un siècle, à un poisson, vient d'être à nouveau décrite, dans la revue Nature du 29 janvier, comme une mâchoire d'Ichtyostega, un tétrapode qui n'était connu, jusqu'ici, que grâce aux fossiles exhumés au Groenland.

Cette redécouverte est due à un jeune paléontologue du Muséum national d'histoire naturelle, Gaël Clément, qui s'est plongé, un peu par hasard, sur les réserves de l'université de Liège. "Ce n'est pas la première fois qu'il m'étonne", commente Philippe Janvier, son ancien directeur de thèse au Muséum et cosignataire de l'article, qui a été surpris par ce coup de chance.

"J'avais commencé à travailler sur deux grands poissons fossiles conservés dans un bloc de grès provenant du dévonien de Belgique, raconte l'intéressé. En étudiant la bibliographie les concernant, j'ai retrouvé une description d'une mâchoire de poisson datant de 1888 et provenant du même site, faite par le paléontologue belge Maximin Lohest. Elle ne ressemblait pas aux mâchoires des poissons du dévonien que je connaissais. J'ai demandé au responsable des collections de l'université de Liège de retrouver le spécimen. Il m'a permis de l'étudier."

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Maximin Lohest

Seule la face interne de la mâchoire était dégagée de sa gangue de grès. Le jeune chercheur l'a enrobée dans une résine transparente et a mis au jour la face externe. Les sillons qui la parcouraient ne laissaient plus de doute : il s'agissait bien d'un tétrapode. Maximin Lohest avait joué de malchance : il était passé à côté d'un tétrapode. Et il semble que, à l'inverse, il ait qualifié de "premier amphibien" un fossile qui s'est, depuis, révélé être un... poisson.

Dans la mesure où seule la mâchoire est disponible, "il est difficile d'affirmer qu'il s'agit bien d'Ichtyostega. Mais elle ressemble trait pour trait aux spécimens trouvés au Groenland", précise Gaël Clément. Sa découverte s'ajoute à celles effectuées au cours de la dernière décennie par Per Ahlberg (université d'Uppsala, Suède) et Jenny Clack (Cambridge, Angleterre), deux "tétrapodistes" de renom, eux aussi signataires de l'article.

Ichtyostega

Per Ahlberg a déterminé un certain nombre de caractères uniques appartenant aux tétrapodes et passé en revue des collections de poissons fossiles en Ecosse, en Lettonie, Estonie et ailleurs. Méthode fructueuse, puisqu'il a pu ainsi exhumer une dizaine de nouveaux spécimens. "A l'exception des tétrapodes dévoniens découverts aux Etats-Unis et en Russie, il les a tous trouvés ou a participé à leur étude", souligne Gaël Clément, qui doit partir le rejoindre à Uppsala pour y poursuivre son postdoctorat. "Je travaillerai sur les poissons tétrapodomorphes et lui sur les premiers tétrapodes, pour essayer de comprendre les conditions qui ont présidé à la sortie des eaux des vertébrés."

L'image d'Epinal voulait, en effet, que les premiers vertébrés terrestres descendent de créatures semblables au dipneuste, un poisson actuel d'eau douce doté de poumons qui lui permettent de survivre à l'air libre lorsque les mares qu'il affectionne s'assèchent. Par le jeu de l'évolution, ces créatures, déjà présentes au dévonien, se seraient peu à peu vu "pousser des pattes".

DOTÉS DE PATTES

Mais une étude plus fine des tétrapodes du dévonien a récemment renversé cette vision des choses. Il semble bien que ces vertébrés aient été des animaux aquatiques dotés de pattes, de poumons et d'oreilles internes avant même d'être tentés de sortir des eaux. Vivant dans les rivières et dans ce qui pourrait correspondre à nos modernes mangroves, leurs membres terminés par des doigts (jusqu'à huit !) leur servaient à se mouvoir dans ces labyrinthes végétaux sous-marins. "Le saut évolutif pour envahir le milieu terrestre a donc été plus facile", explique M. Clément.

Le jeune chercheur devrait retourner en Belgique, au printemps, pour fouiller non plus dans les collections, mais directement sur le terrain. Il a eu la surprise de découvrir que la carrière de Strud, un petit village proche de Namur, d'où provient sa mâchoire, a été fermée en 1890. Ainsi, le site est resté intact depuis que Maximin Lohest l'a fouillé. "Nous avons retrouvé la même couche géologique que celle du tétrapode", s'enthousiasme M. Clément, qui y a déjà découvert des restes de poissons. Mais il reste peu d'espoir de mettre la main sur un tétrapode complet, les phénomènes de crue à l'origine de ces dépôts ayant tendance à déplacer les squelettes avant leur fossilisation.

Sa mâchoire belge, si elle a bien appartenu à Ichtyostega, montre en tout cas que ce tétrapode couvrait une zone géographique plus large qu'on le pensait. En longeant les côtes, "un peu comme certains crocodiles marins actuels", note M. Janvier, les tétrapodes ont ainsi pu coloniser les deux supercontinents de l'époque dévonienne, l'Euramérica et le Gondwana.

A la fin du dévonien, à la faveur de la dérive des continents, ils se sont retrouvés en compétition avec d'autres grands prédateurs marins, les gros poissons sarcoptérygiens, qui mesuraient 4 à 5 mètres de long, soit le double des tétrapodes. "Ce mélange de faunes qui avaient évolué auparavant de façon indépendante explique peut-être la lacune de Romer, une période de vingt millions d'années au cours de laquelle les tétrapodes disparaissent quasiment des collections fossiles", avance M. Janvier.

Le fossile retrouvé par Gaël Clément serait l'un des derniers représentants de cette première "vague" de tétrapodes. Ceux qui réapparaissent après cette étrange coupure, au carbonifère, prendront pied définitivement sur la terre ferme. Au bout de leurs membres, on dénombrera alors non plus sept ou huit doigts, mais cinq. Ce qui sera bien utile, bien plus tard, à un certain Homo sapiens, pour apprendre à compter en base dix...

Lemonde.fr