An illustration of two trilobites (Olenoides serratus) mating on the seafloor during the Cambrian period, with the male (top) hugging the female below.

Les trilobites ont disparu depuis longtemps, mais un fossile rare révèle comment ils se sont accouplés

Les trilobites ne ressemblent peut-être pas à des créatures câlines, mais au moment de l’accouplement, une espèce de ces arthropodes aujourd’hui disparus – qui ressemblaient à des punaises géantes nageant portant des casques de Dark Vador – se réunirait pour un petit câlin, selon une nouvelle étude.

Un scientifique a fait cette découverte après avoir découvert un fossile extraordinaire de , une espèce de trilobite qui vivait il y a environ 508 millions d’années pendant la période cambrienne. Ce fossile bien conservé a révélé une paire de courts appendices sur la face inférieure de sa section médiane, qui ont probablement été utilisés comme fermoirs, ont déclaré les chercheurs. Une femelle se postait probablement sur le fond marin, puis un mâle la montait d’en haut, en utilisant les fermoirs pour tenir son corps – une manœuvre qui le mettrait dans la meilleure position d’accouplement possible.

“L’importance de tenir la femelle est que le mâle soit dans la bonne position lorsque les œufs sont libérés”, a déclaré à Live Science la chercheuse principale Sarah Losso, candidate au doctorat en biologie de l’organisme et de l’évolution à l’Université de Harvard. “Parce que cela augmente les chances que son sperme féconde les ovules. C’est un comportement qui augmentera la probabilité d’un accouplement réussi.”

Il y a plus de 20 000 espèces connues de trilobites qui habitaient Terre pendant environ 270 millions d’années, jusqu’à leur extinction il y a environ 252 millions d’années à la fin de la période permienne. Les chercheurs connaissent cette espèce depuis plus d’un siècle, après que les paléontologues ont trouvé ses restes fossiles dans les schistes de Burgess, un point chaud fossile pour les créatures marines du Cambrien situé dans ce qui est aujourd’hui les Rocheuses canadiennes.

Les scientifiques se sont principalement concentrés sur les spécimens trouvés au début des années 1900, ce qui signifie qu’ils ont largement ignoré les spécimens supplémentaires trouvés au tournant du 21e siècle, a déclaré Losso. Cependant, alors qu’il se lançait dans un grand projet pour examiner cette bestiole, Losso a trouvé un fossile précieux au Musée royal de l’Ontario.

“J’ai dû regarder chaque spécimen, alors je suis tombé sur celui-ci et je me suis dit:” C’est bizarre. Ce n’est pas du tout à quoi ces appendices sont censés ressembler “”, a-t-elle déclaré.

Les fossiles de trilobites préservent rarement les pattes des créatures ; généralement, seule la coquille extérieure dure se fossilise, a déclaré Losso. En fait, seules 38 des 20 000 espèces connues ont des fossiles avec des appendices préservés, a-t-elle déclaré. Il est donc remarquable que ce spécimen particulier ait conservé la paire d’appendices plus courte au niveau de la section médiane, a-t-elle déclaré.

“C’est déjà un trilobite cool simplement parce qu’il a des appendices”, a-t-elle déclaré.

Cette paire de jambes inhabituelle est plus étroite et plus courte que les paires de jambes devant et derrière, a-t-elle déclaré. De plus, ces courts appendices n’ont pas d’épines – une caractéristique sur les autres pattes du trilobite qui a probablement aidé le prédateur à déchiqueter sa nourriture.

Alors, pourquoi un trilobite aurait-il une paire d’appendices courts, minces et sans épines à sa section médiane ? Pour enquêter, Losso et le co-chercheur de l’étude Javier Ortega-Hernández, professeur adjoint de biologie de l’organisme et de l’évolution à l’Université de Harvard, ont comparé les appendices avec ceux des arthropodes vivants, un groupe qui comprend de nombreux invertébrés modernes, notamment des insectes, des araignées et des crabes.

Cette analyse a révélé que «des appendices étranges étaient probablement des fermoirs», a déclaré Losso. Lors d’une séance d’accouplement, il est probable que le mâle aille au-dessus de la femelle, la tête alignée avec le tronc de la femelle, “donc il est plus décalé vers l’arrière, mais au-dessus d’elle”, a déclaré Losso. “Dans cette position sur l’exosquelette, il y a ces épines qui dépassent de la queue. Les appendices du mâle s’aligneraient bien avec ces épines, de sorte que les fermoirs pourraient s’accrocher à ces deux paires d’épines.”

En d’autres termes, les mâles ont probablement utilisé leurs fermoirs pour “tenir les épines de sa queue”, a déclaré Lasso.

Un autre spécimen bien conservé “n’a certainement pas de fermoirs”, a déclaré Lasso. “Nous pensons que c’est probable [a] femelle.” En d’autres termes, cette espèce avait probablement un dimorphisme sexuel, ce qui signifie que les mâles et les femelles avaient des caractéristiques différentes.

Cette «stratégie d’accouplement des fermoirs» se voit aujourd’hui chez les crabes fer à cheval (), qui sont très éloignés des trilobites.

“Chez les crabes en fer à cheval, ils deviennent en fait assez violents à ce sujet ; les mâles se repoussent”, a déclaré Lasso. “Vous pourriez avoir plusieurs mâles qui s’accrochent tous à une femelle. Les mâles finissent par se blesser et parfois ils arrachent des appendices parce qu’ils se bousculent tous pour qu’une position soit à cet endroit. [on the female] quand les œufs sont libérés.”

Il est possible que l’accouplement ait été tout aussi compétitif, a-t-elle déclaré. Mais elle a mis en garde contre l’extrapolation de ce comportement à d’autres espèces de trilobites, car ces créatures avaient un large éventail d’habitats et de formes corporelles.

“C’est la première fois que nous voyons [a] spécialisation vraiment significative des appendices chez les trilobites”, a déclaré Lasso. “Il est intéressant de voir que le comportement d’accouplement complexe avait déjà évolué chez les arthropodes au milieu du Cambrien.”

L’étude démontre “de manière convaincante que les pattes modifiées … sont une véritable variation biologique, et non une régénération après avoir été endommagées”, a déclaré Greg Edgecombe, chercheur sur l’évolution des arthropodes au Natural History Museum de Londres, à Live Science dans un e-mail. “Leur forme a du sens si le spécimen est un mâle et que ces pattes spécialisées sont utilisées pour tenir une femelle pendant l’accouplement.”

Des études antérieures ont fourni des preuves que les trilobites se reproduisaient comme des limules “parce que des grappes de trilobites de la même espèce de la même taille (adulte) sont connues depuis longtemps”, a ajouté Edgecombe. “L’idée était qu’ils se sont réunis en groupe pour faire muer leurs exosquelettes puis s’accoupler. Maintenant, nous pouvons ajouter le détail qu’au moins certains mâles trilobites avaient des fermoirs.”

L’étude a été publiée en ligne vendredi 6 mai dans la revue Géologie (s’ouvre dans un nouvel onglet).

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