Une équipe de recherche internationale dirigée par le professeur Zhang Huaqiao de l’Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing de l’Académie chinoise des sciences (NIGPAS) a rapporté la découverte d’extraordinaires microfossiles du Cambrien précoce (il y a environ 535 millions d’années, ou Ma) préservant l’introverti. musculature des cycloneuraliens, un groupe d’animaux qui comprend des vers ronds, des vers en crin de cheval, des dragons de boue et de nombreuses autres créatures.
La découverte a ajouté des informations approfondies sur les cycloneuraliens du début du Cambrien, qui sont étroitement liés aux arthropodes, les animaux les plus prospères sur Terre.
L’étude est publiée dans Actes de la Royal Society B : Sciences biologiques.
Le superphylum Ecdysozoa représente les animaux à symétrie bilatérale les plus divers. Il contient Scalidophora (Kinorhyncha, Loricifera, Priapulida), Nematoida (Nematoda, Nematomorpha) et Panarthropoda (Tardigrada, Onychophora, Arthropoda). Scalidophora et Nematoida constituent les Cycloneuralia, dont la monophylie est débattue.
Des fossiles corporels d’ecdysozoaires sans ambiguïté sont apparus pour la première fois au début de l’âge fortunien (environ 535 Ma) et sont représentés par le taxon ecdysozoaire du groupe total Saccorhytus et plusieurs espèces cycloneuraliennes du groupe couronne. Cependant, la préservation des ecdysozoaires fortuniens est limitée aux téguments cuticulaires, sans tissus internes labiles (par exemple, muscles ou tissus nerveux) préservés, ce qui entrave une meilleure compréhension de leur morphologie fonctionnelle et de leur signification évolutive.
Dans cette étude, les chercheurs ont décrit trois spécimens phosphatés et de taille millimétrique provenant de la formation Fortunienne Kuanchuanpu (environ 535 Ma) en Chine. Parmi eux, un spécimen (NIGP179459) est mieux conservé et se compose de cinq anneaux successivement plus grands reliés entre eux par 19 structures radiales et 36 structures longitudinales. Les anneaux étaient comprimés à un certain degré, ce qui impliquait qu’ils étaient souples de leur vivant.
Le premier anneau est séparé des quatre autres anneaux plus grands par un espace et est situé presque coplanaire au centre ou légèrement apical du deuxième anneau. Les structures radiales relient le premier anneau au troisième anneau, tandis que les structures longitudinales s’étendent du troisième anneau jusqu’au-delà du cinquième anneau. Certaines structures longitudinales deviennent plus fibreuses en termes d’apparence texturale vers l’extrémité abapicale. Dans la reconstruction, les deuxième à cinquième anneaux sont empilés coaxialement et constituent un cône tronqué apicalement, avec des structures longitudinales internes disposées de manière hexaradiale.
Sur la base de leurs schémas d’arrangement, de la texture fibreuse et de la flexibilité déduite, les anneaux ainsi que les structures radiales et longitudinales ont été interprétés comme des muscles fossilisés. La musculature préservée se compose de quatre groupes de muscles, à savoir un muscle circulaire interne, quatre muscles circulaires externes, 19 muscles radiaux et 36 muscles longitudinaux. Cette topologie complexe diffère de celle des musculatures des parois corporelles des animaux basaux tels que les cnidaires ou les cténophores, et représente probablement la musculature des animaux bilatériens.
La symétrie hexaradiale conférée par la disposition des muscles longitudinaux invite à une comparaison avec les scalidophores, dont l’introverti présente une symétrie radiale à la fois extérieurement (c’est-à-dire que les rangées longitudinales de scalides sont disposées radialement) et interne (c’est-à-dire que les muscles longitudinaux sont disposés radialement). Avec une affinité avec les scalidophores, les chercheurs ont interprété le spécimen NIGP179459 comme la musculature introvertie antérieure.
Les auteurs ont interprété les deuxième à cinquième anneaux comme des muscles circulaires de la paroi corporelle et les 36 structures longitudinales comme des muscles longitudinaux de la paroi corporelle. Les muscles circulaires et longitudinaux de la paroi corporelle constituent une grille musculaire. Puisqu’une grille musculaire similaire de la paroi corporelle est présente chez les priapulans mais absente chez les loricifères et les kinorhynchs, il a été proposé que le spécimen NIGP179459 appartienne aux priapulans. Considérant que l’introverti de type priapulien a pu caractériser le dernier ancêtre commun des Scalidophora, il est également possible que le spécimen NIGP179459 appartienne au groupe total des Scalidophora.
L’affinité du groupe total avec les scalidophores de NIGP179459 est en outre renforcée par les premières structures annulaires et radiales. Les chercheurs ont interprété le premier anneau comme un muscle circulaire introverti et les 19 structures radiales comme des écarteurs de muscles circulaires introvertis. Un muscle circulaire introverti est présent chez les loricifères, les kinorhynches et les larves en train d’éclore des priapulans, tandis que des rétracteurs de muscles circulaires introvertis sont présents chez les kinorhynchs et les larves en train d’éclore des priapulans.
De plus, le spécimen NIGP179459 n’a pas de cône buccal ni de muscles associés aux scalides, mais ces muscles sont courants chez les loricifères et les kinorhynchs. Ainsi, l’ensemble des preuves soutient une affinité avec les scalidophores pour l’ensemble du groupe, éventuellement liée aux priapuliens.
Les Scalidophorans représentés par le spécimen NIGP179459 étaient de taille millimétrique et avaient un introverti avec des scalides disposés de manière hexaradiale, qui correspondent aux faisceaux musculaires longitudinaux de la paroi corporelle disposés de manière hexaradiale à l’intérieur. Cette musculature aurait pu contrôler l’inversion de l’introverti et faciliter ainsi la locomotion et l’alimentation.
L’absence de longs rétracteurs introvertis indique que les animaux peuvent avoir eu une capacité très limitée à rétracter leur introverti, à la différence des scalidophores modernes qui ont de longs rétracteurs introvertis et peuvent donc rétracter complètement leur introverti.
Plus d’information:
Musculature d’un animal cycloneuralien du début du Cambrien, Actes de la Royal Society B : Sciences biologiques (2023). DOI : 10.1098/rspb.2023.1803. royalsocietypublishing.org/doi… .1098/rspb.2023.1803