Le cerveau fossilisé d’un ver de mer profond vieux de 525 millions d’années est probablement le plus ancien jamais découvert

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Un ver fossilisé vieux de 525 millions d’années déterré en Chine possède ce qui est probablement le plus ancien exemple de cerveau jamais découvert. La forme surprenante du cerveau offre des indices sur l’évolution des arthropodes – un groupe qui comprend des insectes, des arachnides et des crustacés – et pourrait aider à résoudre un mystère qui intrigue les chercheurs depuis plus d’un siècle.

L’ancienne créature, connue sous le nom de , a été découverte en 1984 avec de nombreux autres fossiles, connus collectivement sous le nom de faune de Chengjiang, sur un site de la province chinoise du Yunnan. La créature ressemblant à un ver appartient au phylum Lobopodia – un groupe d’ancêtres arthropodes éteints vivant sur les fonds marins avec des coquilles blindées et des pattes trapues qui étaient abondants pendant la période cambrienne (il y a 541 millions à 485,4 millions d’années).

Dans une nouvelle étude, publiée le 24 novembre dans la revue Évolution des arthropodes (s’ouvre dans un nouvel onglet)une autre équipe de scientifiques a réanalysé le spécimen fossilisé et a découvert qu’il cachait un secret étonnant – un système nerveux préservé, y compris un cerveau.

« À notre connaissance, il s’agit du plus ancien cerveau fossilisé que nous connaissions à ce jour », a déclaré l’auteur principal de l’étude. Nicolas Strausfeld (s’ouvre dans un nouvel onglet)un neurobiologiste à l’Université de l’Arizona à Tucson, a déclaré dans un déclaration (s’ouvre dans un nouvel onglet).

Il a fallu près de 40 ans aux scientifiques pour découvrir le cerveau de car les chercheurs pensaient auparavant que tous les tissus mous de l’animal avaient été perdus au fil du temps.

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« Jusqu’à très récemment, la compréhension commune était [that] les cerveaux ne se fossilisent pas », co-auteur de l’étude Franck Hirth (s’ouvre dans un nouvel onglet), un neuroscientifique de l’évolution au King’s College de Londres au Royaume-Uni, a déclaré dans le communiqué. En raison de la petite taille et de l’âge du fossile, les anciens chercheurs « n’oseraient même pas le regarder dans l’espoir de trouver un cerveau », a-t-il ajouté.

Mais des enquêtes récentes sur des fossiles similaires datant à peu près de la même époque ont changé cette idée préconçue. À ce jour, des cerveaux fossilisés primitifs ont également été découverts chez un parent du ver du pénis vieux de 500 millions d’années ; une créature ressemblant à un insecte exceptionnellement bien conservée datant d’environ 500 millions d’années ; un « monstre marin » vieux de 520 millions d’années ; et des dizaines de créatures marines à trois yeux datant d’il y a environ 506 millions d’années.

Évolution bouleversante des arthropodes

Aussi surprenant que cela ait été de trouver l’ancien cerveau, les chercheurs ont été plus surpris par la forme et la structure du crâne de la créature. La tête et le cerveau sont tous deux non segmentés, ce qui signifie qu’ils ne sont pas divisés en plusieurs parties. Mais, le reste du corps du fossile est divisé en segments.

« Cette anatomie était complètement inattendue », a déclaré Strausfeld. Pendant plus d’un siècle, les chercheurs ont pensé que les cerveaux et les têtes des arthropodes disparus depuis longtemps étaient segmentés comme ceux des arthropodes modernes ; la plupart des fossiles d’autres ancêtres anciens des arthropodes présentent également des têtes et des cerveaux segmentés, a-t-il ajouté.

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Encore plus surprenant, il avait de petits amas de nerfs, appelés ganglions, traversant son corps segmenté. À la suite de cette découverte, les chercheurs pensent que les cerveaux et les têtes segmentés observés chez les arthropodes modernes peuvent avoir évolué séparément du reste du système nerveux, qui s’est probablement segmenté en premier.

Cependant, les auteurs de l’étude ont noté que le cerveau fossilisé partage encore certaines caractéristiques clés avec les cerveaux d’arthropodes modernes, ce qui suggère que le « plan cérébral de base » n’a pas changé trop radicalement au cours du dernier demi-milliard d’années, a déclaré Strausfeld.

Les chercheurs veulent ensuite comparer le cerveau fossilisé avec les cerveaux d’autres groupes d’animaux pour essayer d’en savoir plus sur la façon dont les différents cerveaux se sont diversifiés au fil du temps.