CRDP

Accueil > Les numéros > DocSciences 12 : L’évolution en marche

Premier cerveau fossile...

... dans un poisson cartilagineux vieux de 300 Ma

JPEG - 100.2 ko
Photo du fossile conservé dans sa gangue sédimentaire, en vue antérieure.A. Pradel (université Paris-7) et Ph. Janvier, D. Geffard-Kuriyama, P. Tafforeau (MNHN)
JPEG - 84.6 ko
Reconstitution 3D du crâne (vert), de la boîte crânienne (rouge), du cerveau (orange), de la mâchoire inférieure (bleu) et des dents, en vue latérale oblique gauche.A. Pradel (université Paris-7) et Ph. Janvier, D. Geffard-Kuriyama, P. Tafforeau (MNHN)
JPEG - 58.6 ko
Reconstitution 3D du cerveau fossilisé, en vue dorsale.A. Pradel (université Paris-7) et Ph. Janvier, D. Geffard-Kuriyama, P. Tafforeau (MNHN)
JPEG - 84.1 ko
Dessin d’un inioptérygien.A. Pradel (université Paris-7) et Ph. Janvier, D. Geffard-Kuriyama, P. Tafforeau (MNHN)

Les animaux fossiles sont généralement conservés sous forme de restes de tissus durs minéralisés, comme les os et les dents. Les structures molles ne se fossilisent que très rarement, et seulement dans certaines conditions taphonomiques (la taphonomie est l’étude de la fossilisation) exceptionnelles. Jusqu’à présent, même lorsque les structures molles étaient présentes, leur découverte était limitée par les techniques disponibles. L’émergence d’un nouveau type d’imagerie en trois dimensions, comme l’holotomographie développée par l’European Radiation Synchrotron Facility (Grenoble), nous permet désormais d’étudier les fossiles sous un jour nouveau. Elle favorise leur extraction virtuelle de la matrice sédimentaire encaissante et fait ressortir les principales structures anatomiques externes et internes sans détruire les spécimens. Mais, surtout, sa capacité à scanner à très haute résolution des échantillons fortement minéralisés lui confère un avantage comparé à la technique classique des rayons X.

Le scan par holotomographie du crâne d’un inioptérygien (poisson cartilagineux énigmatique vieux de 300 Ma et proche des chimères actuelles), remarquablement bien préservé en 3D sous forme de phosphate de calcium, a ainsi révélé une forme allongée et symétrique, placée dans une position identique à celle que le cerveau aurait pu avoir. L’équipe qui a réalisé ces travaux était loin de se douter, au départ, de la présence d’un cerveau à l’intérieur du crâne, mais la reconstruction 3D montre indubitablement ses différentes parties, comme le cervelet, la moelle épinière, les lobes optiques et les nerfs. Cet organe mou n’a pu être fossilisé que grâce à l’action rapide de bactéries qui ont bloqué sa dégradation lors de la mort de l’animal et par son inclusion rapide dans de la calcite.

Outre des informations anatomiques et évolutives, ce cerveau nous apporte également des indications sur le mode de vie de cette espèce fossile. Les inioptérygiens nageaient lentement et vivaient dans le fond des océans, comme les chimères actuelles.