Un nouvel arbre phylogénétique fournit de nouvelles informations sur l’histoire évolutive des requins et des raies

Les poissons cartilagineux (requins, raies et poissons-rats) sont un groupe d’animaux évolutifs très anciens qui vivaient déjà sur terre avant les dinosaures il y a plus de 400 millions d’années et qui ont survécu aux cinq extinctions de masse. Leurs restes fossiles peuvent être trouvés en grand nombre partout dans le monde – cependant, il ne reste généralement que les dents, tandis que le squelette cartilagineux se désintègre avec le reste du corps et ne se fossilise pas.

Une fenêtre unique sur le passé

Dans l’archipel de Solnhofen, un soi-disant “Konservat Lagerstätte” en Bavière, en Allemagne, des restes squelettiques et même des empreintes de peau et de muscles de vertébrés du Jurassique supérieur (y compris des poissons cartilagineux) ont été conservés grâce à des conditions de conservation particulières. L’équipe de recherche a utilisé cette circonstance pour examiner de plus près le rôle auparavant incertain de l’espèce déjà éteinte Protospinax annectans dans l’évolution des requins et des raies, également à l’aide de preuves génétiques modernes.

“Protospinax portaient des caractéristiques que l’on trouve à la fois chez les requins et les raies aujourd’hui », explique l’auteur de l’étude Patrick L. Jambura. Protospinax vivait il y a environ 150 millions d’années et était un poisson cartilagineux de 1,5 m de long, aplati dorso-ventralement, avec des nageoires pectorales élargies et une épine dorsale proéminente devant chaque nageoire dorsale. Bien que connue par des fossiles bien conservés, la position phylogénétique de Protospinax a intrigué les chercheurs depuis sa première description en 1918. “Il est particulièrement intéressant”, a poursuivi Jambura, “est de savoir si Protospinax représente une transition entre les requins et les raies comme un “chaînon manquant” – une hypothèse qui a gagné un attrait considérable parmi les experts au cours des 25 dernières années.” Alternativement, Protospinax aurait pu être un requin très primitif, un ancêtre des raies et des requins, ou un ancêtre d’un certain groupe de requins, les Galeomorphii, qui comprend aujourd’hui le grand requin blanc – toutes ces idées passionnantes dont la plausibilité a maintenant été clarifiée par scientifiques.

Un mystère résolu, un autre demeure

Incorporant les dernières découvertes de fossiles, Jambura et son équipe internationale ont reconstruit l’arbre généalogique des requins et des raies existants à l’aide de données génétiques (ADN mitochondrial) et de groupes de fossiles intégrés, notamment Protospinax annectans — à l’aide de données morphologiques. Les résultats de l’analyse sont surprenants : Protospinax n’était ni un “chaînon manquant”, ni une raie, ni un requin primitif, mais un requin hautement évolué. “Nous avons tendance à penser à l’évolution comme à un système hiérarchique, en forme d’échelle, dans lequel les groupes plus âgés sont à la base, tandis que les humains, en tant qu’espèce très jeune dans l’histoire de la Terre, sont au sommet. En vérité, cependant, l’évolution n’a jamais même pour ces représentants primitifs, mais ils continuent d’évoluer de jour en jour via des changements dans leur ADN, tout comme nous. C’est la seule façon pour eux de s’adapter à des environnements en constante évolution et de survivre jusqu’à ce jour », déclare Jambura .

Même si les poissons cartilagineux en tant que groupe ont survécu à ce jour, la plupart des espèces ont disparu au cours de son évolution, y compris Protospinax. Pourquoi Protospinax s’est éteinte à la limite Jurassique-Crétacé il y a environ 145 millions d’années et pourquoi il n’y a pas d’espèce de requin comparable aujourd’hui, alors que les raies écologiquement adaptées existent relativement inchangées à ce jour, reste un mystère à ce stade.