Résumé :
Une nouvelle étude montre que le processus de déplacement de la vie de l'eau vers la terre pourrait être plus compliqué qu'on ne le pensait auparavant, et que les espèces impliquées pourraient être plus diverses. L'Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec des chercheurs du Royaume-Uni, des États-Unis et d'Espagne, a réétudié un fossile d'insecte comportant 24 appendices datant d'environ 324 millions d'années et a découvert qu'il pourrait enregistrer l'étape clé de la transition de l'insecte d'un environnement aquatique à une vie terrestre.
Ce fossile a été découvert à l'origine au Texas, aux États-Unis, et a ensuite été nommé « Chosha praecursor ». Il a été classé comme un crustacé ancien dans le passé en raison des appendices abdominaux segmentés du fossile et d'autres caractéristiques. Les chercheurs pensent que les identifications précédentes étaient principalement basées sur des structures cohérentes avec la morphologie des crustacés, mais ignoraient certaines caractéristiques extrêmement importantes des insectes.
Dans la dernière étude, une équipe internationale de chercheurs a utilisé une lumière à polarisation croisée pour observer le fossile, rendant ainsi plus claires des structures auparavant insaisissables. Les chercheurs ont découvert qu’il présente les caractéristiques les plus représentatives des structures corporelles modernes des insectes : trois segments thoraciques distincts et trois paires de pattes thoraciques. Cette structure corporelle constitue le modèle biologique de base des insectes modernes qui perdure encore aujourd’hui.
Cependant, cet animal ancien avait plus que six pattes. En plus des trois paires de pattes sur sa poitrine, il possède également neuf paires d'appendices sur son abdomen, ce qui porte le total à 24. Ces appendices abdominaux ne sont pas exactement comme les jambes utilisées pour marcher sur terre, mais plutôt comme des structures adaptées à la vie dans l'eau, qui peuvent aider les animaux à se déplacer dans l'eau ou à accomplir d'autres activités physiologiques.
La découverte suggère que le précurseur Chosha pourrait avoir conservé une forme de transition à mesure que sa lignée s'est progressivement adaptée à la vie terrestre, ont indiqué les chercheurs. Cai Chenyang, de l'Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing, a déclaré que cette découverte constitue un pont évolutif entre les organismes aquatiques et les organismes terrestres. Il y a environ 320 millions d’années, d’anciens insectes vivant à l’interface entre l’eau et la terre développaient progressivement de nouvelles structures corporelles adaptées à la respiration et aux déplacements sur terre.
Grâce à la forme du fossile, les scientifiques ont également déterminé qu'il s'agissait d'une femelle adulte. La longueur de son corps est d'environ 3,2 cm et si la queue est complètement déployée, la longueur peut avoisiner les 5 cm.
Le site de découverte de fossiles se trouvait probablement à l'interface entre l'eau et la terre. Cet habitat de transition pourrait avoir eu un impact important sur l'évolution des animaux. Les chercheurs ont souligné que les raisons de ces changements chez les animaux sont très complexes et peuvent inclure des facteurs tels que les changements de température de l'eau, les fluctuations des niveaux d'oxygène, le manque de ressources et la recherche de nouvelles niches écologiques.
Au fur et à mesure que cette lignée s'adaptait progressivement à la vie hors de l'eau, les 18 appendices initialement situés sur l'abdomen ont progressivement disparu au fil de la longue génération. Bien que les insectes évoluent généralement plus rapidement que de nombreux autres animaux, ce changement illustre néanmoins le processus long et délicat de l’évolution : pendant des millions d’années, l’évolution a continuellement ajusté les instructions biologiques pour l’assemblage des corps des animaux, façonnant finalement la forme du corps à six pattes que possèdent aujourd’hui les insectes.
La structure à six pattes est peut-être l'une des conceptions corporelles les plus réussies de la nature. Aujourd’hui, les insectes constituent le plus grand groupe d’animaux connu et, des centaines de millions d’années plus tard, leurs six pattes restent l’une de leurs caractéristiques les plus distinctives. Selon un article publié en 2019, plus d'un million d'espèces ont été recensées dans l'ordre des Insecta, ou exognathia ; avec les plus petits endognathes, qui comptent environ 5 000 espèces, ils constituent les hexapodes. Les insectes ont plus d'espèces que tous les autres animaux connus, donc tout projet visant à recenser tous les eucaryotes sur Terre, comme le Earth Biogenome Project, doit consacrer beaucoup de temps et d'énergie à la recherche sur les insectes.
D'un point de vue temporel, le processus d'atterrissage des insectes enregistré par ce fossile était plus tardif que celui des vertébrés. Les vertébrés ont commencé à émerger de l’eau il y a environ 385 millions d’années, au Dévonien. Cependant, les premières preuves suggèrent que les invertébrés pourraient être arrivés environ 50 millions d'années avant que les poissons ne quittent l'eau. De nouvelles recherches rappellent également que différentes espèces peuvent développer des caractéristiques adaptatives similaires grâce à une évolution convergente, même si leur apparence et leurs relations génétiques sont très éloignées.
Dans l'ensemble, l'histoire de la vie, de l'eau à la terre, peut être bien plus tortueuse, diversifiée et fascinante que la compréhension traditionnelle.
Les chercheurs ont également souligné que les insectes ont tendance à recevoir moins d'attention de la part du public que les autres animaux. De nombreux insectes avec lesquels les gens entrent quotidiennement en contact piquent les humains, contaminent les aliments ou apparaissent fréquemment dans les espaces de vie. Par conséquent, les insectes ne sont généralement pas facilement considérés comme des animaux dotés d’une valeur vitale indépendante. De plus, la recherche sur les insectes elle-même est difficile et il est parfois difficile d'obtenir un soutien financier suffisant pour des projets de recherche scientifique pertinents.
Cependant, la recherche sur les insectes contient encore de nombreuses directions importantes. La paléoentomologie en fait partie. En étudiant les fossiles d'insectes, les scientifiques peuvent comprendre l'histoire de l'évolution de la vie sur terre et mieux comprendre l'environnement écologique ancien et les processus d'adaptation des espèces.
Des recherches pertinentes ont été publiées dans la revue Nature.
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