Le poisson fossile qui allait accoucher

A la surprise générale, une équipe de paléontologues australiens vient de mettre en évidence, après une minutieuse analyse d'un fossile, un embryon à l'intérieur du corps de sa mère. Mais il s'agit d'un poisson et, qui plus est, vieux de 380 millions d'années !

« Nous avons découvert la plus vieille maman du monde. » C'est en ces termes que John Long, du Muséum Victoria (Melbourne, Australie) a commenté la découverte de son équipe. Par maman, il entend femelle gravide, c'est-à-dire portant un embryon. Il s'agit donc d'un animal vivipare, qui ne pond pas d'œufs mais accouche d'un petit. Par son âge, elle pulvérise le record du genre. Jusque-là, le plus vieux vivipare connu était un reptile marin du Jurassique, vivant il y a 180 millions d'années.
Mais cette sorte de Gogonasus (le nom d'un de ses cousins) fréquentait les océans du monde d'il y a 380 millions d'années. Et c'était un poisson. En cette époque, dite du Dévonien supérieur, la vie terrestre connaît une suite de bouleversements, dont une extinction massive et une floraison d'espèces nouvelles, notamment des animaux à pattes, premiers vertébrés tétrapodes, qui s'aventurent sur les terres émergées, bien à l'abri des prédateurs marins.

Gogonasus et sa cousine sont des poissons placodermes, comme il y en a alors beaucoup. Ces grands animaux portent sur l'avant de leur corps des plaques osseuses formant une carapace protectrice. Devenus des terreurs des mers grâce à une redoutable invention – la mâchoire – et à une taille parfois imposante (jusqu'à dix mètres), ils sont là depuis longtemps mais rencontrent de plus en plus la concurrence de poissons souples, dont la peau est recouverte d'écailles et qui, eux aussi, ont une belle mâchoire, tout comme les premiers requins, déjà entrés en scène.


La maman des poissons (Materpiscis) vient d'accoucher d'un petit, encore accroché par un cordon ombilical. Extrait d'une vidéo réalisée par le Museum Victoria. Cliquez sur l'image pour accéder au site et à d'autres images. © Museum Victoria


Un fossile au scanner

Tout ce petit monde pond des œufs, comme le font tant d'animaux, et se reproduit par fécondation externe, comme les poissons continueront à le faire pendant des centaines de millions d'années. Du moins le croyait-on jusqu'à ce que John Long et ses collègues dénichent cette femelle ressemblant beaucoup au Gogonasus dans un endroit justement appelé Formation Gogo, à l'ouest de l'Australie et qui a déjà livré de nombreux fossiles du Dévonien supérieur. En 1979, un grand cinéaste de la nature, Sir David Attenborough, avait popularisé l'endroit dans la série de documentaires Live on Earth.

Les paléontologues ont extrait le fossile en 2005 mais la découverte n'a pas été immédiate. Les restes étaient inclus dans la roche et il a fallu trois mois de bains dans l'acide acétique pour dégager les restes fossilisés. Les pièces dégagées ont ensuite été analysées dans un scanner CT (pour Computed Tomography), utilisant les rayons X et fonctionnant comme un scanner médical. Cette tomographie a fourni une série d'images en coupe avec lesquelles un ordinateur a reconstitué une image en trois dimensions. Il est apparu alors que quelques restes d'os se trouvaient à l'intérieur.

« Lorsqu'on trouve un petit poisson dans un gros, on pense généralement qu'il s'agit d'un repas » plaisante John Long. Mais l'étude détaillée a montré que les os du petit poisson n'ont pas été brisés par des mâchoires ni attaqués par les sucs digestifs. L'analyse approfondie a ensuite révélé des parties molles, interprétées comme un sac vitellin (la poche emplie de vitellus, qui a le même rôle que le jaune d'œuf) et un cordon ombilical. Les paléontologues ont alors trouvé son nom de baptême : Materpiscis attenboroughi. Le premier terme (celui du genre) signifie mère poisson et le second (l'espèce) rend hommage au cinéaste britannique.




Les restes fossilisés d'une partie du corps de la femelle. Les os de l'embryon (Embryonic bones) sont colorés en vert sur l'image. On reconnaît les mâchoires (jaws). Des traces de parties molles sont interprétées comme un sac vitellin (yolk sac) et un cordon ombilical (Umbilical cord). © Museum Victoria


Plusieurs inventeurs pour la même innovation

La surprise était grande car personne ne soupçonnait une viviparité chez les placodermes. Caractéristique remarquable des mammifères (ornithorynques et échidnés mis à part, car ils pondent des œufs), la rétention de l'embryon dans le corps de la femelle se rencontre chez des sélaciens (requins et raies), quelques serpents, un lézard et même des crapauds. Manifestement, cette façon de mettre au monde a été inventée plusieurs fois à différentes époques, avec des variantes. La stratégie peut être de conserver l'œuf dans le corps de la femelle, dans lequel il éclot (on parle d'ovoviviparité).

Ici, la présence d'un cordon ombilical plaide pour une viviparité vraie. Les chercheurs, qui viennent de publier leurs résultats dans Nature, semblent émerveillés de leur découverte, qui repousse la première viviparité de deux cents millions d'années. Pour célébrer l'événement, le Muséum Victoria a réalisé une superbe vidéo montrant l'accouchement de Materpiscis attenboroughi. Dans une interview, visible sur la même page Web, John Long raconte l'histoire (en anglais bien sûr) et détaille les techniques mises en œuvre. L'ensemble a vraiment la valeur d'un documentaire