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Pourri de chordé

La taphonomie (du grec « taphos », enfouissement, et « nomos », loi) est la discipline de la paléontologie qui étudie tous les processus qui interviennent après la mort d’un organisme jusqu’à sa fossilisation ainsi que la formation des gisements fossiles. (selon wikipedia)

Bref, la taphonomie, c’est la science de la décomposition du vivant, du retour à la poussière. Et un papier tout à fait amusant paru récemment dans Nature m’a permis de découvrir cette discipline et les controverses (semble-t-il houleuses) associées. Délectons nous donc d’une bonne polémique scientifique à petit goût de pourri.

Notre histoire commence semble-t-il en 2009. Mark Purnell et Philip Donoghue signent une revue dans Bioessays dans laquelle ils tapent (un peu) sur les doigts de leurs collègues paléontologues. Le motif ? La trop grande liberté d’interprétation des fossiles.

Par définition, un fossile est en effet une créature décomposée (ci-contre, pourrissement d’Amphioxus). On peut donc s’attendre à ce que certains tissus (notamment les tissus les plus mous) ne soient jamais très bien conservés, voire carrément absents d’un cadavre fossilisé. Or absence de preuve d’un organe n’est pas preuve de l’absence de cet organe : ce n’est pas parce qu’on ne voit pas un cerveau ou un coeur que l’animal en question en était dépourvu. Durnell et Donoghue reprochent en fait à certains de leurs collègues paléontologues d’extrapoler certains résultats, faisant mine d’oublier qu’on peut donc être gravement induit en erreur par certains fossiles qui auraient « perdu » certaines parties cruciales récemment évoluées.

Durnell himself, dans un article de Nature paru en ligne il y a deux semaines, persiste et signe donc en mettant en évidence le problème de façon spectaculaire et cruciale.
La figure ci-dessous (Figure 1 du papier) illustre le protocole de ce papier : il s’agit d’une étude expérimentale et quantitative de la vitesse du pourrissement de deux animaux, cousins de nous autres vertébrés supérieurs. L’arbre en haut (panneau a) est un arbre phylogénétique indiquant d’une étoile la position dans l’arbre des animaux pourris dans l’étude.

Positionné sur la branche violette gauche de l’arbre, dessiné sur en haut du panneau b, le fameux amphioxus, du groupe de céphalocordés (Taupo en avait fait l’un des héros de son quizz des créatures dégueus et bizarres), qui ressemble de loin à un poisson mais manque en réalité de tout ce qui fait le charme des vertébrés : ni coeur, ni cerveau, ni nageoires médianes (entre autres).
Plus à droite de l’arbre, un vrai vertébré, branche bleu ciel, ammocoete, dessiné en bas du panneau b avec une batterie d’organes plus familiers évolués dans notre branche du vivant, du foie au crâne…

Amphioxus comme ammocoete (tous comme nous autres humains) sont des chordés : leur embryon est doté d’une notochorde, cette structure dorsale rigide et flexible, définissant le plan global d’organisation de leur corps (qui devient chez nous autres la colonne vertébrale au cours du développement). Les traits typiques des chordés sont indiqués par un C sur les deux schémas du panneau b. Vous noterez qu’ ammocoete a d’autres traits typiques : ceux des vertébrés, indiqués par un V. La lignée d’Amphioxus s’est séparée de la nôtre bien avant l’évolution des vertébrés : c’est pour ça qu’il n’est pas doté de leurs traits caractéristiques, et qu’on pense que la structure de son corps est plus proche de celle de l’ancêtre commun des chordés.

Maintenant que se passe-t-il lorsque l’on fait pourrir ces deux animaux ? Les différents organes ne disparaissent pas aléatoirement, au contraire (et c’est fâcheux) les traits les plus « modernes », ceux ayant évolué le plus récemment, ceux indiqués par un « V », disparaissent en premier. A la fin des fins, lorsque tout est décomposé, ne restent que des traits très primitifs. D’un point de vue pratique, un animal qui se décompose a donc l’air de « remonter » le temps pour ressembler à son ancêtre : pour plagier une maxime célèbre de biologie, la taphonomie récapitule la phylogénie.

Imaginez donc maintenant que vous trouviez un fossile d’un animal ne présentant que des traits primitifs. A la lumière de ces résultats, comment être sûr qu’il était vraiment primitif, et pas un animal plus évolué ayant perdu des traits modernes par décomposition ? Ou, comme le dit Donhogue à Nature News:

Voilà un résultat qui va certainement ennuyer pas mal de paléontologistes qui ont interprété certains fossiles de façon plutôt légère. Un certain nombre de fossiles que nous pensions être des vertébrés primitifs sont juste bons à mettre à la poubelle et ne nous disent rien sur l’évolution des traits des vertébrés.

Ouéé, du sang, de la sueur, des larmes, du pourri, voilà une VRAIE controverse scientifique comme on les aime, ça nous change un peu des créationnistes et des climato-sceptiques …

Références

  1. L’article de Nature News dont est tiré la première photo
  2. Sansom, R. S., Gabbott, S. E. & Purnell, M. A. Nature advance online publication doi:10.1038/nature08745 (2010).
  3. Donoghue, P. C. & Purnell, M. A. BioEssays 31, 178-189 (2009). | ArticlePubMed

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Tom Roud

Nanoblogger scientifique, associate professor incognito (ou presque). Suivi par @mixlamalice

8 Comments

  • Non, non, si l’ontégénèse récapitule la phylogénèse, apparemment, la taphonomie décompose la phylogénèse. Ce qui est plus drôle & plus excitant, en effet.

  • Vive la taphonomie !

    Amusante coïncidence : Phil Donoghue figure dans Espèces d’espèces, mon docu sur l’arbre du vivant. Il y montre son boulot sur des embryons fossiles datés aux environs de -540 millions d’années. Et il emploie une métaphore assez frappante pour décrire ce boulot : c’est comme essayer d’imaginer un corps humain en n’ayant accès qu’à une collection… d’accidents de la route. Bref, il faut imaginer que si la tête manque, on n’a pas forcément affaire à un organisme acéphale !

    • Ah oui, je crois me souvenir de ce passage, c’est celui où il montre des tas de petits grains de sable dans lesquels sont les fossiles et où il utilise un synchrotron ou un truc du genre, non ?

      • Ce qu’il montre dans le documentaire, en guise de grains de sables, ce sont ses fameux fossiles d’embryons. J’ai déjà assisté à plusieurs présentation de Donoghue, et la moindre chose qu’on puisse dire, c’est qu’il a du bagoût et du culot. Mais ce qui est assez fort, c’est qu’il se mette à corriger les paléontologues alors que ceux-ci sont plus que sceptiques vis à vis de ses données concernant ses embryons fossilisés (j’ai entendu dire que de nombreux paléontologues pensent qu’il s’agit de simples tests calacaires et silicieux d’organismes unicellulaires). Bref, c’est la force du peer-review: on est bien plus efficace pour critiquer le voisin que soi-même!

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