Une technologie de pointe a découvert des secrets sur un trésor de fossiles de renommée mondiale qui pourrait offrir des indices vitaux sur les débuts de la vie sur Terre.
Les chercheurs qui ont analysé la cache vieille de 400 millions d’années, trouvée dans le nord-est rural de l’Écosse, affirment que leurs découvertes révèlent une meilleure préservation des fossiles au niveau moléculaire que ce qui était précédemment prévu.
Un nouvel examen minutieux du trésor magnifiquement préservé de l’Aberdeenshire a permis aux scientifiques d’identifier les empreintes chimiques des divers organismes qui s’y trouvent.
Tout comme la pierre de Rosette a aidé les égyptologues à traduire les hiéroglyphes, l’équipe espère que ces codes chimiques pourront les aider à déchiffrer davantage l’identité des formes de vie, que d’autres fossiles plus ambigus représentent.
Le spectaculaire écosystème fossile près du village de Rhynie dans l’Aberdeenshire a été découvert en 1912, minéralisé et recouvert de chert, une roche dure composée de silice. Connu sous le nom de chert de Rhynie, il provient de la période du Dévonien précoce, il y a environ 407 millions d’années, et a un rôle important à jouer dans la compréhension scientifique de la vie sur Terre.
Les chercheurs ont combiné la dernière imagerie non destructive avec l’analyse des données et l’apprentissage automatique pour analyser les fossiles des collections détenues par les musées nationaux d’Écosse et les universités d’Aberdeen et d’Oxford. Les scientifiques de l’Université d’Édimbourg ont pu sonder plus profondément qu’auparavant, ce qui, selon eux, pourrait révéler de nouvelles informations sur des échantillons moins bien conservés.
En utilisant une technique connue sous le nom de spectroscopie FTIR – dans laquelle la lumière infrarouge est utilisée pour collecter des données à haute résolution – les chercheurs ont découvert une préservation impressionnante des informations moléculaires dans les cellules, les tissus et les organismes de la roche.
Comme ils savaient déjà quels organismes représentaient la plupart des fossiles, l’équipe a pu découvrir des empreintes moléculaires qui discriminent de manière fiable les champignons, les bactéries et d’autres groupes.
Ces empreintes digitales ont ensuite été utilisées pour identifier certains des membres les plus mystérieux de l’écosystème de Rhynie, y compris deux spécimens d’un « nématophyte » tubulaire énigmatique.
Ces organismes étranges, que l’on trouve dans les sédiments du Dévonien – et plus tard du Silurien – ont à la fois des caractéristiques algales et fongiques et étaient auparavant difficiles à classer dans l’une ou l’autre catégorie. Les nouvelles découvertes indiquent qu’il était peu probable qu’il s’agisse de lichens ou de champignons.
Le Dr Sean McMahon, boursier du chancelier de l’école de physique et d’astronomie et de l’école des géosciences de l’Université d’Édimbourg, a déclaré : « Nous avons montré comment une méthode rapide et non invasive peut être utilisée pour faire la distinction entre différentes formes de vie, et cela ouvre une voie unique fenêtre sur la diversité des débuts de la vie sur Terre. »
L’équipe a introduit ses données dans un algorithme d’apprentissage automatique capable de classer les différents organismes, offrant ainsi la possibilité de trier d’autres ensembles de données à partir d’autres roches fossilifères.
Le Dr Corentin Loron, membre international de la Royal Society Newton de l’école de physique et d’astronomie de l’Université d’Édimbourg, a déclaré que l’étude montre l’intérêt de relier la paléontologie à la physique et à la chimie pour créer de nouvelles perspectives sur la petite enfance.
« Notre travail met en évidence l’importance scientifique unique de certains des patrimoines naturels spectaculaires de l’Écosse et nous fournit un outil pour étudier la vie dans des vestiges plus délicats et plus ambigus », a déclaré le Dr Loron.
Le Dr Nick Fraser, conservateur des sciences naturelles aux National Museums Scotland, estime que la valeur des collections des musées pour comprendre notre monde ne doit jamais être sous-estimée. Il a déclaré: « Le développement continu des techniques analytiques offre de nouvelles voies pour explorer le passé. Notre nouvelle étude offre un moyen de plus de scruter toujours plus profondément les archives fossiles. »
La recherche est publiée dans Communication Nature.
Plus d’information:
Sean McMahon et al, Les empreintes digitales moléculaires résolvent les affinités des fossiles organiques de chert de Rhynie, Communication Nature (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-37047-1. www.nature.com/articles/s41467-023-37047-1