Science

Énigmatiques édiacariens

L’Édiacarien (il y a 635 à 542 millions d’années) marque un tournant décisif dans l’histoire de la vie, car c’est à cette époque que sont apparus les premiers grands organismes pluricellulaires complexes à corps mou. Dans ce groupe figurent les éponges et les cnidaires, ainsi qu’une série de groupes problématiques, représentés par des macrofossiles ou des microfossiles. Certains de ces fossiles ont traditionnellement été considérés comme les précurseurs des animaux cambriens (et modernes), d’autres comme faisant partie d’un règne totalement éteint.

Les affinités exactes de ces organismes donnent toujours matière à débat, mais beaucoup de chercheurs conviennent qu’ils présentent une grande variété de morphologies, ce qui donne à penser qu’ils appartiennent à différents groupes situés à la base de l’arbre de la vie animale.

Graphique montrant les origines de différents édiacariens

Positions possibles de divers types d’organismes édiacariens à la base de l’arbre de la vie animale. Les traits pointillés représentent l’étendue probable de groupes particuliers d’animaux. Les traits continus correspondent à des preuves fossiles. Les groupes (taxons) éteints sont représentés par une croix entourée d’un cercle. (D’après Xiao et Laflamme, Peterson et al. et Dunn et al.)

Les plus emblématiques des ces fossiles énigmatiques appartiennent à un groupe du nom de « rangéomorphes » que l’on trouve dans des roches datant de l’Édiacarien supérieur (il y a 575 à 542 millions d’années). Il s’agit d’organismes en forme de plume ou de fronde, présentant un modèle de croissance itératif (fractal) qui évoque les contours de certaines frondes de fougères modernes. Les rangéomorphes n’ont toutefois aucun lien de parenté avec les végétaux, puisqu’ils vivaient au fond de la mer, à des profondeurs inaccessibles à la lumière, ce qui excluait toute possibilité de photosynthèse. Les rangéomorphes semblent n’être dotés ni de bouche, ni de tube digestif, ni même d’autres organes internes complexes caractéristiques de la plupart des animaux. Leur affinité reste incertaine. D’après certains chercheurs, les rangéomorphes pourraient représenter un degré d’organisation apparu avant les éponges, ce qui en ferait des métazoaires très primitifs.

Grand fossile d'Édiacaran, semblable à une fougère

Bradgatia, rangéomorphe en forme de fronde provenant de la pointe Mistaken, à Terre-Neuve.
Largeur = 9 cm.

© Musée royal de l’Ontario. Photo : Jean-Bernard Caron.

Les rangéomorphes reposaient à plat sur le fond marin ou dans sa boue, pouvaient s'y ancrer au moyen d'un disque. Leur mode de nutrition reste un mystère. On les tenait jusqu'il y a peu pour des animaux filtreurs, se nourrissant de minuscules particules en suspension portées par les courants marins. Des études récentes donnent toutefois à penser que leur corps absorbait directement des nutriments dissous dans l'eau (processus appelé osmotrophie).

Certains édiacariens atteignaient plus d'un mètre de long, mais la plupart mesuraient moins de 10 cm. On a trouvé des fossiles de ces mystérieux organismes, dans un état de conservation exceptionnel, en plus de 40 endroits du monde, ce qui semble indiquer qu'ils constituaient les formes de vie dominantes de l'époque, parmi les organismes de grande taille (c'est-à-dire visibles à l'œil nu). Le biote de la pointe Mistaken, dans le sud-est de Terre-Neuve, au Canada, représente non seulement la plus ancienne communauté d'édiacariens connue (datant d'il y a 575 millions d'années), mais aussi l'une des mieux conservées. Il est dominé par les rangéomorphes, préservés sous de minces couches de cendres volcaniques.

Traces de fossiles dans des rochers du littoral

Vue générale de plusieurs surfaces fossilifères le long du littoral à la pointe Mistaken (Terre-Neuve).

© Musée royal de l'Ontario. Photo : David Rudkin.

Un chercheur examine des fossiles sur une grande dalle rocheuse

Vue rapprochée de l'une des surfaces fossilifères les mieux préservées de la pointe Mistaken, montrant des centaines de fossiles de rangéomorphes.

© Musée royal de l'Ontario. Photo : David Rudkin.

Gros plan de deux fossiles en forme de fronde de fougère dans la roche

Plusieurs rangéomorphes (Fractofusus et Charniodiscus, en haut, au milieu) de la pointe Mistaken, préservés sous une mince couche de cendres (zones plus foncées). Diamètre du capuchon d'objectif = 6 cm.

© Musée royal de l'Ontario. Photo : Jean-Bernard Caron.

D'autres gisements fossilifères de l'Édiacarien contiennent des organismes qui pourraient avoir développé des stratégies d'alimentation plus complexes. Ainsi, on peut supposer, d'après les ichnofossiles, que Kimberella (édiacarien trouvé en Australie et en Russie) pouvait se déplacer et brouter sur le fond marin. Il s'agit sans doute de l'animal bilatérien fossile le plus probant trouvé dans des roches édiacariennes et il pourrait représenter une branche ancienne éteinte – un groupe souche (voir aussi groupe couronne) – de l'arbre évolutif qui comprend les mollusques actuels (escargots, palourdes, calmars et leurs parents).

À gauche, empreinte fossile ovale dans la roche; À droite, traces dans la roche

Kimberella quadrata, animal bilatérien présumé, trouvé dans le quartzite de Rawnsley des monts Flinders, en Australie. À gauche, un spécimen complet (longueur = 8 cm); à droite, sa trace présumée de repos (grande forme ovoïde, longueur = 9,5 cm) avec des « marques de dents », petites structures parallèles. Les marques ont été interprétées comme la preuve que Kimberella possédait des pièces buccales comparables à celles des mollusques modernes.

© The Museum Board of South Australia. Photos : J. Gehling .

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