La peau fossilisée et les autres tissus mous sont extrêmement rares et ce n’est que dans des conditions particulières que ces fossiles les plus rares sont préservés.
La majeure partie de la peau est préservée sous forme d’empreintes dans la roche, mais sous conditions rares et des probabilités incalculables, un fossile 3D de la peau réelle peut se former. Ces fossiles offrent une fenêtre exceptionnelle sur les apparences, l’évolution et l’anatomie des animaux préhistoriques.
En tant qu’étudiants diplômés du Laboratoire Reisz de paléontologie des vertébrés à l’Université de Toronto, nous étudions ces fossiles pour aider à répondre aux questions critiques entourant les innovations évolutives majeures.
Peau fossilisée
Notre étude, publiée dans Biologie actuelledétaille la découverte remarquable non seulement d’impressions, mais aussi d’un fossile 3D de peau sous forme de fines feuilles de carbone isolées comme des rasoirs provenant d’un Système de grottes vieux de 289 à 286 millions d’années. Ces fossiles ont été trouvés et donnés au Reisz Lab par Bill May (un collectionneur local prolifique).
Ils ont une texture étonnamment similaire à celle des crocodiles modernes et donnent un aperçu de la façon dont certains des premiers tétrapodes ont évolué pour vivre sur terre. La peau fossilisée est si bien conservée que ses structures internes peuvent être identifiées et constitue le plus ancien fossile de ce type actuellement connu.
Ces fossiles appartiennent à une sorte d’amniote, qui est un groupe diversifié d’animaux représenté aujourd’hui par les mammifères, les reptiles et les oiseaux. Les premiers amniotes étaient des reptiles et on pense qu’ils ont émergé d’amphibiens préhistoriques en la fin du Carbonifère, il y a environ 318 millions d’années.
Ces premiers amniotes ont connu de nombreuses innovations évolutives qui leur ont permis de s’adapter aux défis d’un mode de vie entièrement terrestre, notamment plusieurs modifications du l’épiderme, la couche la plus externe de la peau.
Peau pour vivre sur terre
L’un des plus grands l’un des obstacles à la vie sur terre est la rétention d’eau. Les premiers tétrapodes à mener une vie essentiellement terrestre étaient des amphibiens dont la peau avait tendance à se dessécher. En tant que tels, ils sont restés liés à un environnement aquatique et ont mené un mode de vie semi-aquatique pendant au moins une partie de leur vie. Ces premiers amphibiens ils ont même conservé des écailles osseuses typiques de leurs ancêtres poissons.
Ce n’est que lorsque évolution des reptiles, avec leur peau particulièrement adaptée à la rétention d’eau, que ces pionniers ont pu adopter des modes de vie entièrement terrestres. Il s’agissait d’un épiderme épaissi avec des alpha et bêta kératine protéines, formant ainsi les premières écailles épidermiques capables de fournir une surface cornée durable et imperméable, un peu comme celle des reptiles modernes.
Nous détaillons également la préservation de ces bandes cornées de l’épiderme chez les premiers reptiles. Captorhinus aguti. Ces bandes sont disposées selon un motif concentrique le long du dos de l’animal, une disposition qui aurait favorisé la flexibilité lors du mouvement ondulatoire latéral de la marche des reptiles. Des bandes similaires d’écailles épidermiques sont également observées de manière plus visible dans les lézards vers.
Un système de grottes parfait
Ces fossiles exceptionnels ont été découverts dans un système de grottes à proximité Éperon Richards, Oklahoma. Ce système de grottes se compose de vastes réseaux karstiquesqui apparaissent souvent comme des fissures verticales creusées par l’eau dans le calcaire environnant.
Cette localité est connue pour être l’assemblage de vertébrés terrestres le plus riche de tout le monde. Ère paléozoïque. L’abondance de squelettes en grande partie désarticulés est probablement le résultat du dépôt des restes lors des fortes pluies de mousson. Les restes articulés ou semi-articulés sont moins courants et peuvent être le résultat de chutes d’animaux dans ces grottes ou d’y avoir été emportés en un seul morceau.
Conditions de la grotte sont connus pour favoriser la préservation des restes d’animaux par la dessiccation, la perméation par les eaux souterraines riches en minéraux et l’enfouissement par les sédiments fins.
Dans la localité de Richards Spur, une telle préservation a probablement été facilitée par hydrocarbures suintants de pétrole, qui ont teint la plupart des fossiles en noir ou en brun. La saturation des restes avant ou peu de temps après le dépôt a probablement influencé la croissance des minéraux impliqués dans la fabrication des fossiles, de sorte qu’ils étaient plus susceptibles d’être bien fossilisés. La dessiccation a probablement également joué un rôle essentiel dans la préservation exceptionnelle de la peau en prolongeant sa longévité structurelle avant la fossilisation.
Ces fossiles de peau remarquables mettent non seulement en lumière les innovations critiques nécessaires à la conquête des terres par les premiers amniotes, mais mettent également en évidence l’influence unique des conditions des grottes et des hydrocarbures suintants de pétrole sur la production de fossiles exceptionnels.
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