Photo : Avec l’aimable autorisation de l’Institut de paléontologie et de paléoanthropologie des vertébrés de l’Académie chinoise des sciences
Les poissons vivants sans mâchoire, en particulier les lamproies, sont devenus un groupe animal très étudié par les biologistes du développement et les écologistes et sont même considérés comme un modèle pour la recherche en biologie évolutive des vertébrés.
En effet, les poissons sans mâchoires peuvent potentiellement conserver des indices sur l’origine profonde d’organes importants – les mâchoires des vertébrés et les nageoires paires (comme les membres des vertébrés terrestres), et avoir un impact significatif sur les pêcheries modernes.
La lamproie, surnommée « vampire sous-marin » et prototype des monstres dans les films à suspense, a « une bouche et un comportement alimentaire horribles ». Ils ont également un cycle de vie en trois étapes, semblable à la transformation d’un têtard en grenouille. Par métamorphose, les larves de lamproie se transforment en adultes présentant des différences morphologiques et écologiques significatives, notamment des changements fondamentaux dans le comportement alimentaire.
La découverte de grands fossiles de lamproies du « Yanliao Biota », un trésor de fossiles de la période jurassique, fournit des indices importants pour répondre aux questions sur la façon dont la lamproie moderne a évolué pour avoir ce comportement alimentaire unique et quel impact cela a eu sur l’histoire évolutive de lamproies, a appris vendredi le Chine Direct auprès de l’Institut de paléontologie et de paléoanthropologie des vertébrés de l’Académie chinoise des sciences.
Photo : Avec l’aimable autorisation de l’Institut de paléontologie et de paléoanthropologie des vertébrés de l’Académie chinoise des sciences
Les fossiles ont été collectés par Wang Xiaolin et Wang Min, chercheurs à l’institut. Les chercheurs de l’institut, Wu Feixiang et Zhang Chi, ont coopéré avec le professeur Philippe Janvier du Muséum national d’histoire naturelle de France sur cette recherche, qui a été publiée mercredi dans Nature Communications en ligne.
Les lamproies n’ont pas d’os durs dans leur corps et leurs dents sont constituées de kératine, ce qui rend difficile leur conservation sous forme de fossiles. Cependant, les fossiles de lamproie trouvés dans le biote de Yanliao restent non seulement intacts, mais surtout, leurs ventouses et leurs dents sont préservées dans des états presque tridimensionnels, fournissant des échantillons rares et précieux pour comprendre l’évolution du comportement alimentaire des lamproies.
Les nouveaux matériaux comprennent deux espèces de lamproies, Yanliaomyzon occisor (lamproie tueuse de Yanliao) et Yanliaomyzon ingensdentes (lamproie à dents géantes de Yanliao). La lamproie tueuse de Yanliao mesure plus de 64 centimètres de long, ce qui en fait la plus grande lamproie fossile connue. La plupart des lamproies du Paléozoïque ne mesurent que quelques centimètres de long, les plus grandes mesurant environ 10 centimètres, encore plus petites que la taille proche de la métamorphose des larves de lamproie modernes. Des lamproies de plus grande taille ont été signalées dans le biote de Jehol du Crétacé, mais aucun matériel dont la longueur du corps dépasse celle de la lamproie tueuse de Yanliao n’a été signalé.
La structure dentaire de la lamproie de Yanliao est très différente de celle de la lamproie commune actuelle de l’hémisphère nord, comme la lamproie marine (Petromyzon marinus), mais partage de nombreuses similitudes avec la lamproie à poches (Geotria australis) qui habite actuellement l’Australie, l’Amérique du Sud et l’Amérique du Nord. Zélande et sud du Chili.
Leurs dents en forme de disque suceur et les dents utilisées pour couper la viande sont également très similaires, ce qui indique que ces lamproies du Jurassique, comme la lamproie en poche, sont des lamproies carnivores typiques. La présence de fragments osseux dans le tube digestif des fossiles de lamproie de Yanliao le confirme également.
Les informations morphologiques relativement complètes sur la lamproie Yanliao, y compris ses dents, révèlent sa relation phylogénétique avec les autres lamproies. En utilisant des méthodes bayésiennes de datation totale et d’analyse phylogénétique, cette étude a reconstruit un arbre temporel mis à jour des lamproies. Les résultats de l’analyse montrent que la lamproie de Yanliao (Yanliaomyzon) est l’ancêtre fossile le plus proche des lamproies modernes connu à ce jour.
Les habitudes alimentaires des lamproies modernes sont diverses. Les espèces hématophages, comme la lamproie marine, sont les plus connues, tandis que moins d’espèces sont carnivores. Il existe également des espèces qui se nourrissent de charognes ou ne se nourrissent pas après métamorphose. Différentes habitudes alimentaires correspondent à différentes caractéristiques dentaires.
On croyait auparavant que l’ancêtre de la lamproie moderne était un type suceur de sang semblable à la lamproie marine. Cependant, l’analyse de la recherche et la reconstruction de l’état ancestral des fossiles de Yanliao ont indiqué que l’ancêtre de la lamproie moderne est plus probablement une espèce carnivore.
Selon l’arbre temporel et les déductions des chercheurs, depuis le Jurassique, le système alimentaire et les habitudes écologiques de la lamproie sont proches de ceux des lamproies modernes. Mais les sources de nourriture des lamproies ont changé.
Il a été supposé que depuis le début du Jurassique, des poissons osseux plus avancés et à écailles fines sont apparus en grand nombre, fournissant une source de nourriture abondante, entraînant une augmentation de leur taille corporelle et de leurs besoins énergétiques.
La répartition « antitropicale » des lamproies modernes constitue une énigme biogéographique très intéressante. Aujourd’hui, près de 90 pour cent des espèces de lamproies vivent dans l’hémisphère nord, et les lamproies hématophages de l’hémisphère nord sont considérées comme issues de lignées plus primitives. Par conséquent, on pense généralement que l’hémisphère nord est le berceau des lamproies modernes.
Cependant, les dernières recherches proposent une explication différente : basée sur la reconstruction de l’arbre du temps, les lamproies modernes pourraient être originaires de l’hémisphère sud à la fin du Crétacé (il y a environ 78 millions d’années) en raison des contraintes des lamproies du Jurassique. Au début du Cénozoïque (il y a environ 58 millions d’années), les lamproies du nord et du sud ont divergé et après la fin de l’Oligocène, les espèces de l’hémisphère nord se sont étendues de la région du Pacifique Nord à la région de l’Atlantique Nord.
La divergence s’est produite plus tard que ne le suggéraient les études précédentes, ce qui signifie que les lamproies « fossiles vivantes » ne sont peut-être pas aussi vieilles que prévu.
