On estime qu’il y a près de 8 millions d’espèces d’animaux vivant aujourd’hui, constituant la majorité de la biodiversité documentée de la Terre et habitant presque tous ses environnements. Cependant, pendant la majeure partie de l’histoire de la Terre, les animaux étaient complètement absents.
La date des premiers animaux marque un changement dans l’histoire de la vie sur Terre. Bien sûr, en tant qu’animaux nous-mêmes, c’est aussi l’histoire de nos origines. Sans animaux, notre planète aurait été un monde très différent.
La question de savoir exactement quand les animaux ont évolué pour la première fois a intrigué les scientifiques pendant des siècles. Même Charles Darwin était perplexe. Il a prédit une longue histoire d’évolution depuis de simples organismes unicellulaires jusqu’à des animaux complexes. Cependant, les fossiles d’animaux les plus anciens connus de Darwin, datant d’il y a environ 500 millions d’années, étaient suffisamment grands pour être visibles à l’œil nu et contenaient souvent des coquilles et des squelettes.
L’étude de mon équipe espère contribuer à régler le débat grâce à une nouvelle approche de la question.
Pourquoi l’évolution animale est controversée
Les scientifiques pensaient que les fossiles d’animaux étaient apparus soudainement il y a environ 500 millions d’années. Explosion cambrienne, ainsi nommé parce que les archives fossiles semblent montrer un essor soudain de la vie complexe à cette époque. Nous savons que les premiers animaux ont évolué dans les océans et, grâce à leurs capacités à se déplacer et à creuser, ils ont fondamentalement modifié la planète. Le cycle du carbone sur Terre.
Cependant, depuis Darwin, les paléontologues ont découvert des milliers d’autres fossiles, certains plus anciens que l’explosion cambrienne. Impressions d’organismes d’apparence étrange, appelés Biote d’Ediacaraont été découverts dans les années 1950 dans des roches et ont été datés d’il y a environ 574 à 539 millions d’années (le Période Édiacarienne). Certains fossiles du biote d’Ediacara représentent le les plus anciens fossiles d’animaux connus.
Pourtant, ces progrès récents n’ont fait reculer que jusqu’à présent les archives fossiles animales. Des rapports faisant état de fossiles ressemblant à des animaux plus anciens et plus simples ont été publiés. Par exemple, fossiles ressemblant à des éponges des monts Mackenzie, au Canada, ont environ 800 millions d’années. Mais ces fossiles plus anciens on ne peut pas encore prouver de manière concluante qu’il s’agit d’animaux. Il pourrait s’agir d’algues ou peut-être même de fossiles du tout.
De plus, la présence de fossiles ne confirme pas nécessairement la date de l’origine évolutive des animaux. Seule une fraction de la vie a été fossilisée, ce qui signifie que les archives fossiles sont plein de lacunes.
En l’absence de premiers fossiles d’animaux définitifs, les paléontologues se sont tournés vers la biologie moléculaire, utilisant la génétique pour retracer l’ascendance. Cette technique, appelée horloge moléculaire, fonctionne en échantillonnant la génétique des animaux modernes et en comparant leur ADN. Les différences d’ADN entre les espèces montrent à quel point l’évolution s’est produite.
Bien que les horloges moléculaires ne puissent fournir que des estimations de l’origine des animaux, la plupart convergent vers il y a environ 800 à 700 millions d’annéesbien avant l’étendue édiacarienne des archives fossiles animales.
Cela nous donne deux estimations d’origines animales, distantes de plus de 200 millions d’années. D’une part, les fossiles remontent à 574 millions d’années, tandis que d’autre part, les horloges moléculaires suggèrent que les animaux pourraient avoir jusqu’à 800 millions d’années.
Remonter le temps
Dans notre article récent, mes collègues et moi proposons une nouvelle façon d’estimer la chronologie des origines animales. Au lieu de documenter les fossiles d’animaux les plus anciens, nous avons d’abord réfléchi au type de roches qui pourraient préserver ces animaux.
Le type de corps d’un animal détermine le type de roche qui peut le fossiliser. De nombreux animaux ont des coquilles et des squelettes qui peuvent être préservés dans la plupart des types d’environnements. roches sédimentaires– comme le grès – qui commencent sous forme de sédiments dans les rivières. Cependant, le les premiers animaux n’avaient ni coquilles ni squelettes. Les animaux ont développé ces structures plus tard.
L’étude de gisements tels que le Schistes de Burgess fossile au Canada, vieux d’environ 508 millions d’années, a montré à mon équipe que les fossiles d’animaux dépourvus de coquille ou de squelette, comme les vers, sont souvent confiné aux roches riches en minéraux argileux. Les argiles ont propriétés antibactériennes et peut arrêter la décomposition des tissus mous des animaux.
Nous avons testé des roches d’époques géologiques antérieures à la période Ediaracan (il y a 635 millions d’années) pour déterminer lesquelles possédaient la composition riche en argile nécessaire pour fossiliser les premiers animaux. Des roches rares aux alentours 790 millions d’années du Canada, de la Norvège et de la Russie ont les propriétés riches en argile nécessaires.
Même si ces roches auraient pu préserver les premiers animaux, aucun d’entre eux ne le fait. Cela suggère que les fossiles d’animaux sont absents à ce stade, non pas parce qu’ils n’ont pas pu être préservés, mais peut-être parce qu’ils n’étaient pas là – que les animaux n’avaient pas encore évolué.
Les paléontologues doivent désormais rechercher davantage de sites géologiques à travers la planète pour confirmer les roches les plus jeunes, riches en argile, qui auraient pu préserver les premiers animaux, mais où les fossiles d’animaux sont absents. Cela nous aidera à déterminer la véritable chronologie des origines animales.
Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.