Les schistes de Burgess

Nereocaris exilis

Arthropode bivalve multisegmenté muni d’une crête

Nereocaris briggsi, holotype ROMIP 62153

Taxonomie:

Règne: Animal
Embranchement: Arthropodes
Assignation taxonomique d’ordre supérieur: Hymenocarines, Famille : Odaraiidae
Nom d’espèce: Nereocaris exilis
Remarques:

Les hyménocarines étaient des arthropodes ancestraux dotés de carapaces bivalves et de mandibules, formant l’essentiel des premiers mandibulés (représentés aujourd’hui par les myriapodes, les crustacés et les insectes) (Aria et Caron 2017 ; Vannier et al., 2018). Chez de nombreux hyménocarines, dont Nereocaris, il reste difficile de déterminer le nombre exact et les types d’appendices de la tête, ce qui rend difficile une compréhension détaillée des rapports évolutifs à l’intérieur de ce groupe. Nereocaris appartient très probablement à la famille des Odaraiidae, un groupe d’hyménocarines au corps fortement multisegmenté, aux antennes réduites ou absentes et aux pattes fortement multisegmentées.

Nom du descripteur: Legg, D. A., Sutton, M. D., Edgecombe, G. D., Caron, J-B.
Date de la description : 2012
Étymologie :

Nereocaris – inspiré de « Nérée », titan de la mythologie grecque à torse d’homme et à queue de poisson, et du latin caris, qui signifie « crabe » ou « crevette ».

exilis – mot latin signifiant « élancé ».

Spécimens types : Holotype ROMIP61831
Autres espèces :

Schistes de Burgess et environs : Nereocaris briggsi découvert dans la carrière Collins, sur le mont Stephen.

Autres dépôts : aucune

Âge et Sites

Age :
Cambrien moyen, étage Wuliuen, formation des schistes de Burgess (environ 507 millions d’années)
Sites principaux :

Tulip Beds (S7) (N. exilis) et carrière Collins (N. briggsi).

Histoire de la recherche

Bref historique de la recherche :

La première description de Nereocaris exilis fut publiée en 2012 sur la base de spécimens provenant desdits Tulip Beds du mont Stephen (parc national Yoho). Deux ans plus tard, Nereocaris briggsi était décrit à partir de spécimens découverts dans la carrière Collins, également du mont Stephen (Legg et Caron, 2014). Dans sa description initiale, Nereocaris est doté d’un œil médian pédonculé situé entre les yeux latéraux (Legg et al., 2012 ; Legg et Caron, 2014). Cette structure a depuis été réinterprétée et représenterait plutôt un d’une paire de filaments frontaux, c’est-à-dire de courtes structures non segmentées remplissant une fonction sensorielle (Izquierdo-López et Caron, 2022). De même, on a d’abord cru que l’éventail caudal de Nereocaris exilis était constitué de six paires de rameaux caudaux latéraux (appelés processus du telson) et d’un processus du telson médian. Cette structure a depuis été réinterprétée et représenterait plutôt deux paires de rameaux caudaux tripartites portés par le segment terminal (« te » dans Izquierdo-López et Caron, 2022). La description de N. briggsi a été corrigée dans le même sens (Izquierdo-López et Caron, 2022). La découverte des Nereocaris et les analyses phylogénétiques qui ont suivi cette publication ont constitué la base d’une interprétation des hyménocarines comme euarthropodes ancestraux (Legg et al., 2013 ; Fu et al., 2022) (ou «  euarthropodes de la branche supérieure » selon Ortega-Hernández, 2014). Néanmoins, la découverte de mandibules chez plusieurs hyménocarines (Aria et Caron, 2017 ; Vannier et al., 2018 ; Zhai et al., 2019) a conduit au placement de ce groupe à l’intérieur des mandibulés, bien qu’en raison d’informations toujours manquantes sur la nature de leurs appendices céphaliques certaines incertitudes demeurent quant à l’affinité de Nereocaris et d’autres odaraiides.

Description

Morphologie :

La carapace des Nereocaris a la forme d’un dôme comprimé latéralement et qui s’élargit graduellement vers la partie postérieure de l’animal. Elle est ornée sur toute sa longueur d’une crête dorsale qui se prolonge postérieurement en un petit processus (quille). La carapace est tronquée antérieurement, et chaque valve s’étend vers la face ventrale de l’animal, se terminant par un crochet antérieur. Les valves de la carapace dépassent la longueur des pattes ; chez N. briggsi, elles se prolongent vers la face ventrale, à l’exemple de ce qu’on observe chez Odaraia alata. La tête porte une paire d’yeux montés sur de courts pédoncules et une paire d’appendices fins et petits, non segmentés (filaments frontaux). Il ne semble pas y avoir d’antennes ni d’autres structures céphaliques spécialisées sur les spécimens connus. Le corps des Nereocaris est fortement multisegmenté, comptant plus de 90 segments chez N. exilis. Le tronc est subdivisé en une région thoracique portant les membres et en un long abdomen apode. Les membres sont courts, subdivisés en deux branches (biramés) : une branche locomotrice (endopode) et une branche respiro-natatoire (exopode). Selon ce qu’on observe chez N. briggsi, les branches locomotrices sont probablement subdivisées en 14 segments similaires (podomères). La morphologie et la taille exactes des exopodes sont incertaines. Le segment terminal est nettement plus grand que les segments précédents et se prolonge en un processus émoussé vers la face postérieure de l’animal (le « mtp » de Legg et Caron, 2014). Ce dernier segment porte une paire de rames caudales, chacune partiellement subdivisée en trois segments plus petits (tripartite). Chaque segment porte une épine sur le bord extérieur.

Abondance :

Nereocaris exilis est rare. On n’en connaît que trois spécimens provenant tous du même endroit. Nereocaris briggsi est très abondant à l’endroit où il a été découvert, avec plus de 190 spécimens connus.

Taille maximum :
Environ 14,2 cm (N. exilis).

Écologie

Mode de vie : Mobile, Nectobenthique, Nectonique
Mode d'alimentation : Détritivore, Filtreur
Interprétations écologiques :

Les appendices de Nereocaris exilis ne dépassent pas la marge ventrale de la carapace, ce qui indique qu’ils n’étaient pas utilisés pour se déplacer sur le fond marin. En revanche, ceux de Nereocaris briggsi sont légèrement plus longs que la carapace, bien qu’ils soient aussi jugés mal adaptés pour la marche sur le benthos (Legg et Caron, 2014). Pour cette raison, dans leur nouvelle interprétation, les Nereocaris sont considérés comme des espèce nectoniques utilisant leur long abdomen comme moyen de propulsion (Legg et al., 2012 ; Perrier et al., 2015). N. exilis aurait pu être un animal filtreur si on en juge par l’absence de tout membre préhensile ou prédateur, mais cette possibilité a été mise en doute en raison de l’absence d’endites ou de soies sur les membres (Legg et al., 2012), structures largement répandues chez les crustacés filtreurs actuels (Riisgård et Larsen, 2010). L’existence chez N. briggsi d’un intestin droit, simple tube rempli de sédiments, pourrait laisser deviner un mode d’alimentation suspensivore ou détritivore, c’est-à-dire la consommation de boues contenant de la matière organique (Legg et Caron, 2014). On a également émis l’hypothèse que plusieurs odaraiides (Izquierdo-López et Caron, 2022), notamment Fibulacaris (Izquierdo-López et Caron, 2019), auraient pu nager sur le dos, facilitant ainsi la capture de particules dans la carapace.

Références

  • ARIA, C. and CARON, J. B. 2017. Burgess Shale fossils illustrate the origin of the mandibulate body plan. Nature, 545: 89–92.
  • FU, D., LEGG, D. A., DALEY, A. C., BUDD, G. E., WU, Y. and ZHANG, X. 2022. The evolution of biramous appendages revealed by a carapace-bearing Cambrian arthropod. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B, 377.
  • IZQUIERDO-LÓPEZ, A. and CARON, J. B. 2019. A possible case of inverted lifestyle in a new bivalved arthropod from the Burgess Shale. Royal Society Open Science, 6: 191350.
  • IZQUIERDO-LÓPEZ, A. and CARON, J.-B. 2022. Extreme multisegmentation in a giant bivalved arthropod from the Cambrian Burgess Shale. IScience, 25, 104675.
  • LEGG, D., SUTTON, M. D. and EDGECOMBE, G. D. 2013. Arthropod fossil data increase congruence of morphological and molecular phylogenies. Nature Communications, 4: 1–7.
  • LEGG, D. A. and CARON, J. B. 2014. New Middle Cambrian bivalved arthropods from the Burgess Shale (British Columbia, Canada). Palaeontology, 57: 691–711.
  • LEGG, D. A., SUTTON, M. D., EDGECOMBE, G. D. and CARON, J. B. 2012. Cambrian bivalved arthropod reveals origin of arthrodization. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 279: 4699–4704.
  • ORTEGA-HERNÁNDEZ, J. 2014. Making sense of ‘lower’ and ‘upper’ stem-group Euarthropoda, with comments on the strict use of the name Arthropoda von Siebold, 1848. Biological Reviews, 91: 255–273.
  • PERRIER, V., WILLIAMS, M. and SIVETER, D. J. 2015. The fossil record and palaeoenvironmental significance of marine arthropod zooplankton. Earth-Science Reviews, 146: 146–162.
  • RIISGÅRD, H. U. and LARSEN, P. S. 2010. Particle capture mechanisms in suspension-feeding invertebrates. Marine Ecology Progress Series, 418: 255–293.
  • VANNIER, J., ARIA, C., TAYLOR, R. S. and CARON, J. B. 2018. Waptia fieldensis Walcott, a mandibulate arthropod from the middle Cambrian Burgess Shale. Royal Society Open Science, 5:172206.
  • ZHAI, D., ORTEGA-HERNÁNDEZ, J., WOLFE, J. M., HOU, X.-G., CAO, C. and LIU, Y. 2019. Three-dimensionally preserved appendages in an early Cambrian stem-group pancrustacean. Current Biology, 29: 171–177.
Autres liens :