Une étude révèle l’anatomie d’anciens trilobites préservés en 3D grâce à une éruption volcanique

Abonnez-vous à la newsletter Wonder Theory de CNN. Explorez l’univers avec des informations sur des découvertes fascinantes, des avancées scientifiques et bien plus encore..

CNN
—

Il y a environ un demi-milliard d’années, une éruption volcanique près d’une mer peu profonde dans ce qui est aujourd’hui le Maroc a préservé certains des spécimens les plus complets jamais trouvés de créatures marines ressemblant à des insectes appelés trilobites, révélant des détails anatomiques que les scientifiques n’avaient jamais vus auparavant.

En quelques instants, un torrent rapide de cendres chaudes et de gaz volcaniques, appelés coulées pyroclastiques, a englouti les trilobites, puis s’est refroidi et durci en roche solide. Les trilobites ont péri instantanément – ​​tout comme les personnes enterrées sous les cendres à Pompéi en 79 après JC, lors de l’éruption du Vésuve.

Pendant 515 millions d’années, toutes les preuves de l’existence de ces triades sont restées cachées, enfouies dans un site appelé la Formation de Tatlet, dans les montagnes du Haut Atlas. Mais une équipe internationale de chercheurs a récemment utilisé la tomographie à rayons X à haute résolution pour examiner les couches des tombes tripartites. L’analyse a révélé des empreintes 3D presque pures de corps d’animaux vaporisés dans des morceaux de roche volcanique, ont rapporté les scientifiques le 27 juin dans la revue les sciences.

En scannant ces moulages préhistoriques, les scientifiques ont reconstruit des modèles numériques 3D, montrant l’anatomie des trilobites avec des détails sans précédent. La coulée volcanique chaude qui a enterré les trilobites a conservé des impressions de tissus mous qui ne se transforment normalement pas en fossiles, notamment des organes intestinaux, des antennes, des structures d’alimentation, des amas de poils sensoriels et de petites épines sur les membres des trilobites.

« C’est incroyable que nous ayons cela en 3D, sans aucun changement ni distorsion », a déclaré l’auteur principal de l’étude. Dr.. Abdul Razzaq Al-Albani Il a déclaré à CNN que la préservation détaillée montrait que les trilobites étaient des animaux anatomiquement avancés, dotés de nombreuses adaptations spécialisées pour se nourrir et se déplacer le long du fond marin.

L’analyse chimique des niveaux d’oxygène dans les sédiments à l’intérieur et autour des échantillons a révélé que les intestins des trilobites étaient remplis de cendres, qu’ils ont probablement ingérées lorsque les animaux étouffaient en traînant des cendres dans l’eau de mer, ont écrit les auteurs de l’étude.

Les pressions des couches de sédiments provoquent souvent l’aplatissement des microfossiles. Mais après que l’éruption volcanique ait enterré les trilobites, l’eau de mer froide s’est mélangée aux cendres chaudes et a rapidement provoqué la solidification de la coulée de lave dans une tombe de roche solide. Cela a empêché les moulages des trilobites de se déformer et a préservé une empreinte presque parfaite de leur corps, a déclaré Al-Albani, professeur de sciences de la terre à l’Université de Poitiers en France.

Al-Albani a ajouté que les résultats soulignent également le besoin urgent de protéger les sites riches en fossiles en Afrique, tels que la formation de Tatlet. Contrairement à Tatlet, les schistes de Burgess, un important site fossilifère cambrien au Canada, sont reconnus comme site du patrimoine mondial de l’UNESCO. Al-Albani a déclaré qu’une telle protection contribue à garantir que les restes enfouis du passé lointain de la Terre restent disponibles pour des études futures.

Au cours des 200 dernières années, les paléontologues ont identifié plus de 22 000 espèces de trilobites provenant de sites du monde entier autrefois recouverts par les océans. Les trilobites étaient des arthropodes, comme les insectes, les araignées, les mille-pattes et les crustacés modernes, et ont évolué vers une large gamme de formes et de tailles avant de disparaître il y a environ 252 millions d’années. La plupart des espèces de trilobites ne mesurent pas plus de 1 pouce (2,5 cm) de long, mais certaines, comme Hungoides bohemicus, ont atteint plus de 12 pouces (30,5 cm) de long.

Les trilobites avaient des exosquelettes durs qui se fossilisaient généralement facilement. Cependant, la préservation des tissus mous des trilobites nouvellement découverts est extrêmement rare, ont indiqué les chercheurs. Dr Mélanie Hopkinsest responsable de la paléontologie des invertébrés au Musée américain d’histoire naturelle de New York.

« Seule une petite fraction des espèces de trilobites est suffisamment bien préservée pour permettre d’observer leurs appendices », a déclaré Hopkins, qui étudie les trilobites mais n’a pas participé à la nouvelle recherche. « Le niveau de détail préservé dans les spécimens de Tatlet est si extraordinaire que certaines caractéristiques n’ont jamais été observées auparavant », a-t-elle ajouté. De telles caractéristiques sont importantes pour comprendre comment les nouveaux traits et espèces évoluent, ainsi que pour suivre les relations entre les groupes d’arthropodes, a ajouté Hopkins.

« Plus nous disposons de détails anatomiques, meilleures sont nos conclusions sur les relations entre les arthropodes fossiles. »

Les scientifiques ont trouvé quatre spécimens de trilobites et identifié deux espèces nouvelles pour la science : Gigoutella mauretanica et Protolenus (Hupeolenus) – la deuxième espèce étant une espèce encore inconnue appartenant à un genre et un sous-genre connus. Les longueurs des échantillons variaient d’environ 0,4 pouce (11 millimètres) à 1 pouce (26 millimètres).

« C’est la première fois que nous parvenons à préserver la lèvre supérieure », une structure enflée au-dessus de la bouche parfois appelée lèvre supérieure chez les insectes, a déclaré Albani. Derrière la lèvre supérieure, la fente buccale était également superbement préservée. Il était entouré d’appendices minces et incurvés, qui servaient probablement à se nourrir et qui n’avaient pas encore été découverts dans les trilobites fossiles, selon les auteurs de l’étude.

Hopkins a déclaré que la découverte de ces structures soulevait de nouvelles questions sur la diversité des accessoires d’alimentation des trilobites. Comment cela pourrait affecter ce que mangent les trilobites et où ils vivent ; Et à quel point ils sont vulnérables aux conditions environnementales changeantes s’ils suivent un régime alimentaire hautement spécialisé.

L’éruption volcanique cambrienne a conservé des traces de voisins partageant l’habitat marin du trilobite. L’équipe de recherche a découvert qu’une espèce de trilobite, G. mauretanica, possédait de minuscules animaux dotés de coquilles appelées brachiopodes, mesurant environ 1 millimètre de long, toujours attachés à son visage. Cet exemple de symbiose – différentes espèces d’animaux vivant ensemble – est également extrêmement rare dans les archives fossiles de trilobites, a déclaré Albani.

« C’est une fenêtre unique sur l’histoire de la vie de ce spécimen remontant à 515 millions d’années », a-t-il déclaré. « J’espère qu’avec d’autres découvertes – faites par notre équipe et d’autres équipes au Maroc – nous pourrons le trouver. des spécimens plus nombreux ou différents, ce qui nous donnera l’occasion d’en apprendre davantage sur son histoire biologique et son développement.

Mindy Weisberger est une écrivaine scientifique et productrice de médias dont les travaux ont été publiés dans Live Science, Scientific American et How It Works.