Premiers amphibiens

Le récit

Un scientifique qui savait où creuser

En 2004, le paléontologue américain Neil Shubin et ses collègues Ted Daeschler et Farish Jenkins cherchaient quelque chose que personne n’avait jamais trouvé : un animal à mi-chemin entre un poisson et un animal à quatre pattes. Ils n’ont pas cherché au hasard. Ils savaient qu’au Dévonien, il y a environ 375 millions d’années, il y avait eu un passage de l’eau à la terre. Ils savaient aussi qu’il fallait une roche de l’âge qu’il fallait, formée dans d’anciennes rivières et marais. Ils l’ont trouvée sur l’île d’Ellesmere, dans l’Arctique canadien, où il fait aujourd’hui un froid extrême mais où le climat était chaud à l’époque.

Après des années d’expéditions, à l’été 2004, l’un des chercheurs a vu un museau plat dépasser d’une roche. C’était le fossile d’un grand poisson long jusqu’à environ deux mètres et demi. Ils l’ont baptisé Tiktaalik roseae. « Tiktaalik » est un mot de la langue inuktitut, parlée par les Inuits du Canada, et veut dire « gros poisson d’eau douce » : les anciens de la communauté locale ont été consultés pour choisir le nom. La découverte a été annoncée en 2006 dans la revue Nature.

Un poisson qui ressemble à un crocodile

Tiktaalik avait des traits de poisson : des écailles, des branchies, des nageoires à rayons. Mais il avait aussi des traits d’animal à quatre pattes. Sa tête était plate, avec les yeux dessus, comme celle d’un crocodile, et les narines ouvertes sur le museau ; il avait un cou, ce que les poissons n’ont pas : il pouvait tourner la tête sans bouger tout le corps. Il avait des côtes robustes, qui soutenaient le corps, et probablement aussi des poumons primitifs, en plus des branchies.

La partie la plus importante, c’étaient les nageoires avant. À l’intérieur, elles avaient des os qui correspondent au bras, à l’avant-bras et au poignet de nos membres : un os supérieur, deux os plus bas et de petits os du poignet. Les nageoires se pliaient, comme un coude, et permettaient de pousser le corps sur le fond. Ce n’étaient pas encore des pattes avec des doigts, mais elles pouvaient permettre à l’animal de se soutenir dans des eaux peu profondes, ou de se traîner quelques instants dehors, sur la vase. Les scientifiques ont appelé les animaux de ce type, à mi-chemin, des « formes de transition » ou, avec un nom un peu plaisant, des « poissons à pattes ».

De l’eau à la terre, par étapes

Tiktaalik n’est pas l’ancêtre direct de tous les animaux à quatre pattes, mais une espèce proche de ce groupe et un exemple de ce à quoi il pouvait ressembler. D’autres fossiles racontent les étapes suivantes. Acanthostega, trouvé au Groenland et étudié à fond depuis les années 1980 par la paléontologue britannique Jenny Clack, avait déjà de vraies pattes avec huit doigts, mais vivait surtout dans l’eau et avait aussi des branchies. Ichthyostega, lui aussi du Groenland, avait des pattes plus robustes et se traînait peut-être sur la terre. Ces animaux sont appelés tétrapodes primitifs, c’est-à-dire « à quatre pattes ».

Une découverte récente a un peu compliqué le tableau. En 2010, une équipe de paléontologues, dont quelques Polonais, a décrit en Pologne des empreintes de pattes d’environ 390 à 395 millions d’années : elles seraient plus anciennes que Tiktaalik. Si ce sont vraiment des empreintes de tétrapodes, les premiers animaux à quatre pattes existaient déjà avant le poisson Tiktaalik, qui serait alors un « cousin » survivant de formes plus anciennes. Les scientifiques en discutent encore.

Pourquoi sortir de l’eau ?

Pour nous, cela semble un pas énorme, mais ce ne l’était peut-être pas. Les eaux peu profondes du Dévonien étaient chaudes, pauvres en oxygène et pleines de prédateurs. Un poisson avec des poumons et des nageoires robustes pouvait respirer l’air à la surface et se déplacer entre les mares. Avec le temps, peu à peu, ceux qui arrivaient à rester dehors plus longtemps trouvaient de la nourriture sans concurrents : insectes, vers et autres petits animaux qui vivaient parmi les plantes. Ce ne fut pas un choix, mais un lent avantage qui s’est accumulé pendant des millions d’années.

Les descendants de ces premiers animaux à quatre pattes sont les amphibiens, les reptiles, les oiseaux et les mammifères, nous compris. Quand tu bouges la main et le poignet, tu utilises un dessin d’os né dans des nageoires comme celles de Tiktaalik.