Ce crâne de poisson fossilisé est rempli d’excréments

Un crâne fossilisé d’une espèce éteinte de poisson stargazer était bourré de minuscules boulettes fécales connues sous le nom de coprolites, selon un article récent publié dans la revue Rivista Italiana di Paleontologia e Stratigrafia – le premier crâne connu dans les archives fossiles à être complètement rempli de boulettes fécales. C’est une étude conjointe par des paléontologues de l’Université de Pise en Italie et du Calvert Marine Museum dans le Maryland, qui ont proposé que de minuscules vers charognards se frayent un chemin dans le crâne du poisson mort et en sortent les granulés.

C’était un chasseur de fossiles britannique du 19ème siècle nommé Marie Anne (récemment interprété par Kate Winslet dans le film 2020 Ammonite) qui a remarqué pour la première fois la présence de soi-disant « pierres de bézoard » dans l’abdomen des squelettes d’ichtyosaure vers 1824. Lorsqu’elle a ouvert les pierres, elle a souvent trouvé des restes fossilisés d’arêtes et d’écailles de poisson. Un géologue nommé William Buckland a pris note des observations d’Anning cinq ans plus tard, suggérant que les pierres étaient en fait des matières fécales fossilisées. Il les a surnommés coprolithes.

Les coprolites ne sont pas tout à fait les mêmes que paléofèces, qui retient beaucoup de composants organiques qui peuvent être reconstitués et analysés pour leurs propriétés chimiques. Les coprolites sont des fossiles, de sorte que la plupart des composants organiques ont été remplacés par des dépôts minéraux comme le silicate et les carbonates de calcium. Il peut être difficile de distinguer les plus petits coprolithes des œufs, par exemple, ou d’autres types de granulés inorganiques, mais ils présentent généralement des marques en spirale ou annulaires et, comme l’a découvert Anning, contiennent souvent des fragments de nourriture non digérés.

Pour les archéologues désireux d’en savoir plus sur la santé et l’alimentation des populations passées – ainsi que sur l’évolution de certains parasites dans l’histoire évolutive du microbiome – les coprolithes et les paléofèces peuvent être une véritable mine d’or d’informations. Par exemple, l’année dernière nous avons rapporté sur un analyse de paléo-caca préservé révélant que les anciens mineurs de l’âge du fer de l’actuelle Autriche aimaient beaucoup la bière et le fromage bleu.

En 2020, nous avons rapporté au une nouvelle méthode (surnommé coproID) pour déterminer si les échantillons fécaux sont humains ou ont été produits par d’autres animaux, en particulier des chiens. (Le caca de chien ressemble étonnamment aux excréments humains en taille et en forme, se trouve fréquemment sur les mêmes sites archéologiques et a une composition similaire). La méthode combine l’analyse de l’ADN de l’hôte et du microbiome intestinal avec un logiciel d’apprentissage automatique open source.

Si un coprolithe contient des fragments d’os, il y a de fortes chances que l’animal qui l’a excrété soit un carnivore, et s’il y a des marques de dents sur ces fragments, cela peut nous dire quelque chose sur la façon dont l’animal a pu manger sa proie. La taille et la forme des coprolithes peuvent également fournir des informations utiles. S’il est en forme de spirale, par exemple, le coprolithe pourrait avoir été excrété par un ancien requin, car certains poissons modernes (comme les requins) ont des intestins en forme de spirale.

Cette nouvelle étude conjointe a examiné plusieurs échantillons fossiles de la collection du musée contenant des coprolithes. Les fossiles ont été récupérés des falaises de Calvert dans le Maryland, avec des roches formées à partir des sédiments de l’océan côtier qui couvraient autrefois la région. La soi-disant Formation de Calvert est un riche trésor pour les chasseurs de fossiles, et bien que les falaises soient fermées au public, les gens peignent régulièrement la plage à la recherche de dents de requin fossilisées, qui sont particulièrement abondantes.

Le plus excitant des fossiles examinés par les scientifiques était le crâne d’une espèce éteinte de poisson astronome appelé Astroscopus contremani, trouvé en 2011 et datant du miocène époque. La survie d’aujourd’hui Astroscopus espèce sont venimeux et peuvent produire des décharges électriques. Ils chassent en se camouflant et en tendant des embuscades à leurs proies, et ont été appelés « les choses les plus méchantes de la création » par l’ichtyologiste William Leo Smith.

L’équipe a identifié deux types de coprolithes. Les premiers étaient de minuscules micro-coprolithes d’environ 1/8 de pouce de long et de couleur grise ou noir brunâtre. Ils ont été trouvés dans des coquilles d’escargots, des coquillages, des balanes et des terriers, ainsi que dans le crâne de poisson stargazer, généralement entassés dans de minuscules espaces auxquels les invertébrés n’auraient pas pu accéder. Il est donc probable qu’ils aient été déposés par de petits vers au corps mou – probablement un ver annélide comme un polychète – qui auraient pu naviguer dans ces espaces restreints.

Il y avait aussi des coprolites beaucoup plus gros trouvés le long des falaises de Calvert, très probablement des excréments de crocodile fossilisés, qui montraient des preuves de tunnels par d’autres animaux. Les auteurs suggèrent que les animaux engagés dans « coprophagie » : c’est-à-dire manger des excréments, ce qui semble grossier, mais aurait été un moyen efficace de recycler tous les nutriments présents dans les excréments, ainsi que de s’assurer que le fond de l’océan n’était pas complètement enfoui dans les excréments.

Le crâne de poisson farci de granulés sera mis en évidence lors de l’inauguration du Calvert Marine Museum Journée universelle du coprolithe le dimanche 20 février 2022, décrit comme une célébration de « l’excitation des excréments ». Sont également exposés: des coprolithes mordus par des requins et des poissons, une coquille de coprolite préservant l’impression d’un bébé tortue et des coprolithes partiellement mangés, tous démontrant «l’importance des coprolithes dans les archives fossiles et dans l’étude de la vie préhistorique».

DOI : Rivista Italiana di Paleontologia e Stratigrafia, 2022. 10.54103/2039-4942/17064 (À propos des DOI).