Les premiers tétrapodes d’Afrique ont vécu dans le cercle antarctique dévonien

Les premiers fossiles africains de tétrapodes dévoniens (vertébrés à quatre pattes) montrent que ces pionniers de la vie terrestre ont vécu dans le cercle antarctique il y a 360 millions d’années.


Une reconstruction complète de Tutusius et d'Umzantsia - Crédit : Maggie Newman
Une reconstruction complète de Tutusius et d'Umzantsia - Crédit : Maggie Newman

L‘évolution des tétrapodes à partir des poissons pendant la période dévonienne était un événement essentiel dans notre ascendance. Des fossiles, récemment découverts dans la localité du Devonian Waterloo Farm, près de Grahamstown en Afrique du Sud, publiés dans Science, forcent une réévaluation majeure de cet événement. Alors que tous les tétrapodes dévoniens précédemment découverts venaient de localités qui étaient dans les régions tropicales pendant le Dévonien, ces spécimens vivaient dans le cercle antarctique selon le Dr Robert Gess, auteur principal de l’Albany Museum à Grahamstown.1

Les premiers tétrapodes du Dévonien africain

Deux nouvelles espèces, appelées Tutusius et Umzantsia, sont les premiers vertébrés à quatre pattes connus d’Afrique. Le Tutusius umlambo (nommé en l’honneur de l’archevêque Desmond Tutu) et l’Umzantsia amazana sont incomplets. Tutusius est représenté par un seul os de la ceinture scapulaire alors qu’Umzantsia possède un plus grand nombre d’os, mais ils ressemblent tous deux aux tétrapodes dévoniens précédemment connus. Vivants, ils auraient ressemblé à un croisement entre un crocodile et un poisson avec une tête ressemblant à un crocodile, des pattes trapues et une queue avec une nageoire semblable à celle d’un poisson.

Une reconstruction complète de Tutusius et d'Umzantsia - Crédit : Maggie Newman

Une reconstruction complète de Tutusius et d’Umzantsia – Crédit : Maggie Newman

La localité de Waterloo Farm (où les tétrapodes ont été découverts) est un Roadcut révélé pour la première fois en 2016 suite à des explosions contrôlées de l’Agence Nationale des Routes d’Afrique du Sud (SANRAL) le long de l’autoroute N2 entre Grahamstown et la Fish River. Cette coupe a exposé des mudstones gris foncé de la Formation de Witpoort qui représentent un ancien environnement d’un estuaire de rivière saumâtre et marécageux qui contient d’abondants fossiles d’animaux et de plantes.

Le premier tétrapode découvert en dehors des régions tropicales

La véritable importance de Tutusius et Umzantsia réside dans l’endroit où on les a trouvés. Les fossiles de tétrapodes dévoniens se trouvent dans des localités très dispersées. Mais si les continents sont ramenés à leurs positions dévoniennes, alors il semble que toutes les découvertes précédentes proviennent de roches déposées dans les paléotropes, entre 30 degrés au nord et au sud de l’équateur. Et quasiment tous viennent de Laurussia, un supercontinent qui s’est ensuite fragmenté en Amérique du Nord, en Groenland et en Europe.

Un cleithrum d'Umzantsia amazana - Crédit : Rob Gess et Per Ahlberg

Un cleithrum d’Umzantsia amazana – Crédit : Rob Gess et Per Ahlberg

Le Gondwana, un supercontinent beaucoup plus grand, qui incorporait l’Afrique actuelle, l’Amérique du Sud, l’Australie, l’Antarctique et l’Inde, n’avait jusqu’ici produit presque aucun tétrapode du Dévonien avec seulement une mâchoire isolée (nommée Metaxygnathus) et des empreintes. Étant donné que l’Australie était la partie la plus septentrionale du Gondwana, s’étendant dans les tropiques, on a supposé que les tétrapodes avaient évolué sous les tropiques, probablement en Laurussie. Par extension, on a supposé que le déplacement des vertébrés de l’eau vers la terre s’est également produit dans les tropiques. Les tentatives visant à comprendre les causes de ces grandes étapes macroévolutives ont donc porté sur les conditions prévalant dans les masses d’eau tropicales.

Un cleithrum d'Tutusius umlambo - Crédit : Rob Gess et Per Ahlberg

Un cleithrum d’Tutusius umlambo – Crédit : Rob Gess et Per Ahlberg

Les tétrapodes de Waterloo Farm ne viennent pas seulement du Gondwana, mais de sa partie la plus méridionale. Ils ont été reconstruits à plus de 70 degrés au sud dans le cercle antarctique. Les fossiles végétaux abondants montrent que les forêts se sont développées à proximité, donc elles n’étaient pas gelées, mais elles n’étaient certainement pas tropiques et en hiver, elles ont connu des mois d’obscurité complète. Cette découverte modifie notre compréhension de la distribution des tétrapodes dévoniens. Nous savons maintenant que les tétrapodes se sont propagés à travers le monde par le Dévonien tardif et que leur évolution et leur terrestrialisation pouvaient se produire n’importe où.

L’Afrique du Sud propose désormais des aperçus sur l’émergence des animaux terrestres à son incroyable registre fossile qui comprend également la transition vers les mammifères des ancêtres ressemblant à des reptiles et l’évolution des humains.

Sources

1.
A tetrapod fauna from within the Devonian Antarctic Circle. Science. 10.1126/science.aaq1645″ target=”_blank” rel=”noopener noreferrer”>http://dx.doi.org/10.1126/science.aaq1645. Published June 6, 2018. Accessed June 6, 2018.
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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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