Environnement

Il y a 500 millions d’années, apparaissaient les premiers écosystèmes marins

Les plus anciens écosystèmes marins modernes sont apparus il y a environ 500 millions d’années. L’étude les systèmes digestifs et les contenus intestinaux  comment les premiers animaux,  se nourrissaient . Des chercheurs conduits par Jean Vannier, du Laboratoire de Géologie de Lyon : Terre, Planètes, Environnement ont étudié une partie du fonctionnement des plus anciens écosystèmes.

Il y a environ 500 millions d’années s’organisaient  les précurseurs des écosystèmes marins modernes avec  des interactions entre espèces animales nombreuses et complexes. La nourriture et sa transformation en énergie étaient au cœur de cette dynamique évolutive.

Des chercheurs du Laboratoire de Géologie de Lyon : Terre, Planètes, Environnement (CNRS, ENS, Université de Lyon 1)  des chercheurs chinois et britanniques ont analysé les systèmes digestifs fossilisés d’animaux de la lignée des arthropodes. L’étude a été publiée dans Nature Communications.

Des fossiles très bien conservés

Les chercheurs sont étudié des fossiles de faunes de Chengjiang (Chine) et de Sirius Passet (Groenland) du Cambrien (541 à 485 millions d’années). Leur examen révèle avec une précision étonnante la structure des tout premiers animaux et permet d’imaginer leurs fonctionnement et comportement, ainsi que leur rôle dans la construction des premiers écosystèmes de type moderne.

Un système digestif

Les espèces étudiées ressemblent à des onychophores , animaux articulés dont les anneaux sont munis d’appendices préhensiles. Ces animaux au corps mou, non-articulé, d’une vingtaine de centimètres pour certains, possédaient des glandes digestives ramifiées le long de leur intestin. L’observation d’organes similaires chez des crustacés actuels permet de penser que ces glandes servaient à réduire la nourriture ingérée via des réactions enzymatiques et à l’assimiler. Ainsi, se seraient développés des modes alimentaires carnivores et macrophages assurant un apport énergétique compatible avec un métabolisme et une activité élevés.

Ces animaux aux systèmes digestifs sophistiqués sont apparus au Cambrien inférieur, environ 520 Millions d’années au cours de l’évolution des arthropodes. Ces premiers systèmes digestifs complexes, exploitant de façon plus efficace une nourriture plus riche et plus diversifiée auraient contribué au succès évolutif et écologique des arthropodes. Cette réussite a été permise aussi par d’autres innovations: système nerveux complexes, vision sophistiquée, appareils circulatoires, articulations du corps.

Les arthropodes formaient au Cambrien inféieur le groupe animal le plus diversifié et environ 80% du nombre total d’espèces. Ils restent avec les insectes, les crustacés et les chélicérates une composante majeure des écosystèmes marins et terrestres.

Ces travaux complètent des recherches des auteurs sur des restes de nourriture non-digérés conservés à l’intérieur du conduit intestinal des animaux du Cambrien, notamment des vers et des arthropodes. Ces études éclairent à la fois sur les sources de nourriture exploitées dans le milieu marin de l’époque mais sur la diversité des interactions entre espèces animales via notamment la prédation.

michel.deprost@enviscope.com

Sophisticated digestive systems in early arthropods – Jean Vannier1,*, Jianni Liu2,*, Rudy Lerosey-Aubril1, Jakob Vinther3 & Allison C. Daley4,5 . Nature Communications may 2014
1 Laboratoire de géologie de Lyon : Terre, Planètes, Environnement (CNRS,Université Lyon 1, ENS Lyon)

2 Early Life Institute, State Key Laboratory of Continental Dynamics, Geology Department, Northwest University, China.

3 University of Bristol, Departments of Earth Sciences and Biological Sciences,UK.

4 Department of Zoology, University of Oxford, UK.

5 Oxford University Museum of Natural History, UK.

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