Une nouvelle étude publiée dans la revue Science remet en question une hypothèse de longue date concernant le développement des premiers vertébrés terrestres. Contrairement à l’idée répandue, ces animaux n’auraient pas connu de phase larvaire aquatique avant leur métamorphose. Cette découverte modifie la compréhension des étapes initiales de la transition du milieu aquatique au milieu terrestre.
Un paradigme de longue date remis en question
Pendant des décennies, les biologistes ont postulé que les premiers tétrapodes, des vertébrés ayant commencé à conquérir la terre ferme il y a plus de 300 millions d’années, se développaient à la manière des amphibiens modernes. Ce modèle impliquait un début de vie en tant que larves aquatiques, telles des têtards, avant une métamorphose en adultes terrestres. Cette conception découlait en grande partie de l’ancienne idée de la « scala naturae », une hiérarchie de l’évolution où les poissons progressaient vers les amphibiens, puis les reptiles, et enfin les oiseaux et les mammifères.
Jason Pardo, chercheur associé au Field Museum, a souligné ce point : « Nous n’avons jamais eu de preuves que les premiers tétrapodes avaient un mode de vie amphibien ; nous l’avons supposé parce que cela avait un sens intuitif. Il est plus facile de faire la transition de l’eau à la terre si vous effectuez déjà cette transition dans le cadre de votre cycle de vie. » Toutefois, une récente étude parue dans la revue *Science*, co-écrite par Jason Pardo et Arjan Mann (conservateur adjoint des premiers tétrapodes au Field Museum), indique que nos hypothèses fondamentales sur les premiers tétrapodes colonisant les terres pourraient être erronées.
Les embolomères, un groupe clé de prédateurs anciens
L’étude des chercheurs s’est principalement concentrée sur les embolomères, un groupe éteint de grands prédateurs ayant vécu il y a environ 300 millions d’années. Les embolomères présentaient une morphologie combinant des caractéristiques de crocodile et d’anguille. Ils possédaient de grands crânes garnis de dents acérées, suivis de longs corps anguilliformes. Leurs membres courts et trapus étaient adaptés principalement à la nage, mais leur permettaient également de courtes et maladroites excursions sur la terre ferme. Ils sont considérés comme l’un des premiers vertébrés à avoir effectué une transition partielle d’un mode de vie aquatique à un mode de vie terrestre. Ces animaux pouvaient atteindre une longueur de plus de trois mètres.
L’analyse d’un fossile juvénile révèle un développement direct
Pour percer les mystères des premières étapes de leur cycle de vie, les scientifiques ont examiné des spécimens juvéniles de quelques centimètres. L’un des fossiles les plus importants de l’étude est un spécimen d’embolomère désigné FMNH PR 1082, conservé dans les collections du Field Museum depuis des décennies. Arjan Mann a précisé que le fossile était présent depuis « environ 50 ou 60 ans » et avait été découvert par un collectionneur.
Initialement, en raison de sa très petite taille, le fossile avait été classé comme une espèce différente de tétrapode. Cependant, grâce aux techniques d’imagerie modernes, comme la microscopie électronique, Pardo et Mann ont identifié que le spécimen était en réalité un très jeune embolomère, décédé avant même de pouvoir prendre son premier repas. Ils ont pu distinguer des caractéristiques morphologiques spécifiques le reliant aux embolomères, telles que la forme des vertèbres, les épines radiales de la queue, et d’autres traits distinctifs. L’absence de preuves d’une phase larvaire aquatique chez ce jeune individu suggère un développement direct, sans stade têtard.
Implications pour l’évolution des vertébrés terrestres
Cette découverte majeure bouleverse la compréhension des premières étapes de la transition des vertébrés de l’eau à la terre. Elle indique que le modèle de développement des amphibiens modernes – un cycle de vie en deux phases avec une larve aquatique et un adulte terrestre – n’était pas nécessairement la norme pour les premiers vertébrés terrestres. Les embolomères, et potentiellement d’autres groupes de tétrapodes primitifs, auraient adopté une stratégie de développement directe, naissant sous une forme juvénile déjà adaptée à des incursions terrestres, même si le milieu aquatique restait leur domaine principal.
Ces nouvelles données invitent à réévaluer les mécanismes évolutifs qui ont permis l’émergence de la vie terrestre. La complexité des stratégies de développement chez les premiers tétrapodes est probablement plus variée que ce qui était imaginé. La recherche future pourra explorer si d’autres lignées de tétrapodes primitifs partageaient ce mode de développement direct ou si des diversités écologiques influençaient ces processus, affinant ainsi notre connaissance de cette période cruciale de l’histoire de la vie sur Terre.
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