Des Fossiles Anciens de 540 Millions d’Années Dévoilent une Surprise Majeure sur les Premières Formes de Vie sur Terre.

Découverte Révolutionnaire sur la Vie Primitive

Une recherche récente a mis en lumière le fait que certains des fossiles d’animaux les plus anciens, supposément découverts sur Terre, étaient en réalité de gigantesques microbes anciens.

Au Brésil, des microfossiles découverts modifient notre compréhension de la vie primitive sur notre planète. Ce qui était autrefois interprété comme des empreintes de minuscules animaux marins a été redéfini comme étant des communautés fossilées de bactéries et d’algues microscopiques.

Implications sur l’Époque Édiacarienne

Cette découverte suggère qu’au cours de l’époque édiacarienne, qui remonte à environ 540 millions d’années, les océans de notre planète n’auraient pas eu suffisamment d’oxygène pour soutenir certaines formes de vie invertébrées que l’on pensait existantes à cette période. Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue Gondwana Research.

Bruno Becker-Kerber, l’auteur principal de l’étude, explique qu’en utilisant des techniques de microtomographie et de spectroscopie, ils ont observé des structures cellulaires, souvent avec du matériel organique préservé, correspondant à des bactéries ou algues de cette époque. Il souligne que ce ne sont pas les traces d’animaux qui auraient pu se déplacer dans la région.

Démarche de Recherche

Becker-Kerber a réalisé cette recherche durant son stage postdoctoral à l’Institut des Géosciences de l’Université de São Paulo (USP) et au Centre Brésilien de Recherche en Énergie et Matériaux (CNPEM), grâce à une bourse de FAPESP. Actuellement, il poursuit ses recherches postdoctorales à l’Université Harvard aux États-Unis.

Réévaluation des Fossiles Anciens

Auparavant, les chercheurs interprétaient ces marques de fossiles comme les vestiges d’organismes semblables à des vers ou d’autres petites créatures des fonds marins. Si cela avait été le cas, ces fossiles auraient constitué certains des exemples les plus anciens connus de la méiofaune, un groupe d’invertébrés mesurant moins d’un millimètre.

Cependant, les nouvelles découvertes indiquent une toute autre direction. En effet, la période édiacarienne précède l’explosion cambrienne, un moment clé de l’histoire terrestre où l’augmentation du niveau d’oxygène a favorisé la rapide diversification des animaux complexes. Bien que la meiofaune soit bien documentée dans les fossiles cambrien, la récente étude sugère qu’elle n’aurait peut-être pas existé dans ces environnements plus anciens.

Contexte Géologique

Cette recherche s’inscrit dans le cadre du projet « Craton du Rio de la Plata et Gondwana occidental », dirigé par Miguel Angelo Stipp Basei de l’IGc-USP et financé par FAPESP. Lucas Warren de l’Université d’État de São Paulo (IGCE-UNESP) a également contribué à cette étude avec l’appui de FAPESP.

Les fossiles analysés proviennent de Corumbá, tandis que des échantillons supplémentaires ont été collectés dans les affleurements rocheux de Bonito, situés dans la région de la Serra da Bodoquena, tous deux dans l’État du Mato Grosso do Sul, alors qu’ils font partie de la formation géologique de Tamengo.

Les scientifiques estiment que ces roches se sont formées dans un environnement marin peu profond, le long d’un plateau continental, durant les dernières étapes de la constitution du supercontinent Gondwana, avant son éclatement en terres qui vont devenir l’Amérique du Sud et l’Afrique.

Technologies Utilisées

Pour approfondir leurs recherches sur ces fossiles, les scientifiques ont employé la ligne de faisceau MOGNO au Sirius, la facility accélérateur de particules du CNPEM à Campinas. Cet équipement a permis l’examen de fossiles de quelques micromètres à plusieurs millimètres de taille.

Les échantillons ont subi à la fois microtomographie et nanotomographie, générant des images à des échelles si petites qu’elles atteignent les micromètres (un millième de millimètre) et les nanomètres (un milliardième de mètre).

Becker-Kerber mentionne que les recherches antérieures ayant interprété les structures comme des traces d’animaux n’avaient pas bénéficié de cette technologie d’imagerie avancée.

Résultats et Découvertes Notables

De plus, la spectroscopie Raman a été utilisée pour analyser la composition chimique des fossiles. Cette méthode a mis en évidence des composés organiques dans les parois cellulaires fossilisées, renforçant l’idée que ces structures représentent de microbes préservés plutôt que des marques laissées par des animaux.

Certaines des spécimens contenaient également de la pyrite, un minéral composé de fer et de soufre. Les scientifiques pensent que ces fossiles pourraient représenter des bactéries sulfato-oxydantes, des organismes qui utilisent le soufre dans leur métabolisme. Becker-Kerber souligne que certains des plus grands exemples de bactéries jamais connus appartiennent à cette catégorie, atteignant des diamètres supérieurs à un cheveu et visibles à l’œil nu.

Bien que les fossiles ne conservent pas suffisamment de caractéristiques pour permettre une identification précise des espèces, les chercheurs ont observé des cellules préservées, des divisions dans les parois cellulaires et des traces de matière organique sur plusieurs sites de collecte. Ces caractéristiques ne seraient pas attendues si les structures n’étaient que des marques laissées par des animaux passants.

Enfin, les fossiles sont regroupés en trois catégories de taille différentes, suggérant que plusieurs espèces coexistaient dans des communautés microbiennes. Les formes les plus grandes ressemblent à des algues vertes ou rouges, tandis que les plus petites pourraient inclure des algues, des cyanobactéries ou des bactéries sulfato-oxydantes.

Becker-Kerber conclut que les éléments observés sont beaucoup plus proches des bactéries ou des algues que de simples marques de perturbation causées par des animaux. Ces découvertes éclairent d’avantage les scientifiques sur l’environnement de la Terre avant l’explosion cambrienne et pourraient les aider à mieux comprendre les conditions qui ont permis aux formes de vie animale complexes de prospérer.

FAQ

Quels sont les avantages de l’utilisation de la microtomographie dans la recherche fossile ?

La microtomographie permet d’explorer des structures internes des fossiles sans endommager les échantillons, offrant une vue détaillée de la morphologie cellulaire.

Y a-t-il d’autres sites géologiques similaires connus ?

Oui, d’autres régions en Amérique du Sud et en Australie contiennent des fossiles similaires, mais les échantillons brésiliens sont uniques par leur composition chimique.

Comment les découvertes influencent-elles nos connaissances sur l’évolution de la vie ?

Ces découvertes remettent en question les interprétations précédentes concernant l’évolution des organismes marins et offrent un nouvel éclairage sur la répartition de l’oxygène dans les océans anciens.

Quel est le futur des recherches sur ces fossiles ?

Les scientifiques continueront d’utiliser des techniques modernes pour étudier ces fossiles afin de mieux comprendre les anciennes conditions environnementales et les cycles de vie précoces sur Terre.

Comment ces recherches sont-elles financées ?

La recherche bénéficie de financements par des bourses d’organismes tels que FAPESP ainsi que des projets collaboratifs entre différentes institutions académiques.