Les tissus mous se fossilisant mal, la plupart de nos connaissances concernant les espèces animales disparues depuis longtemps proviennent de leurs os. Ce qui rend la découverte du plus ancien cerveau de vertébré connu, vieux de près de 320 millions d’années, d’autant plus exceptionnelle.
L’encéphale fossilisé de Coccocephalus wildi
Après la mort d’un animal, sa chair et ses organes disparaissent généralement très rapidement, grâce aux charognards ou sous l’effet de la décomposition. Cependant, dans les bonnes conditions, lorsque leurs dépouilles sont rapidement recouvertes de sédiments ou enveloppées dans des matériaux comme l’ambre, les tissus mous comme la peau ou les organes peuvent être conservés pendant des dizaines, voire des centaines de millions d’années.
Détaillé dans la revue Nature, le récent réexamen d’un spécimen de Coccocephalus wildi, ancêtre précoce des actinoptérygiens (ou poissons à nageoires rayonnées), qui constituent le plus grand groupe de vertébrés modernes, a conduit à la découverte du plus ancien cerveau fossilisé connu chez ce type de créatures. Vieux de 319 millions d’années, il devance d’autres fossiles anciens notables de cet organe, dont celui d’une limule (310 millions d’années), d’un requin préhistorique (300 millions d’années) et d’un iguanodon (133 millions d’années).
Si ce fossile de C. wildi avait été mis au jour au début du XXe siècle, dans une mine de charbon, il a fallu attendre près d’un siècle et les techniques d’imagerie modernes pour que son cerveau puisse être identifié et décrit. Les chercheurs ont expliqué avoir dans un premier temps repéré une tache brillante au niveau du crâne, indiquant un minéral plus dense, comme la pyrite.
« Cette tache avait une forme évocatrice, symétrique en son milieu avec des espaces creux ressemblant à des ventricules et des filaments semblables à des nerfs crâniens », explique Matt Friedman, auteur principal de l’étude. « Un second scan à plus haute résolution a permis de confirmer qu’il s’agissait bel et bien d’un cerveau. »
Une découverte éclairant l’évolution des poissons
D’après l’équipe, le degré de préservation du fossile implique que la dépouille de l’animal ait été recouverte par des sédiments très peu de temps après sa mort, avec de faibles niveaux d’oxygène ayant créé un micro-environnement chimique propice à la fossilisation de ses tissus mous.
Cette découverte contribue également à combler certains vides dans l’histoire évolutive des poissons : le cerveau de C. wildi se rapproche de celui des esturgeons et des polyodons, dont les ancêtres ont divergé des autres créatures à nageoires rayonnées il y a plus de 300 millions d’années.
« Contrairement à tous les poissons à nageoires rayonnées vivants, le cerveau du Coccocephalus se replie vers l’intérieur », souligne Friedman. « Ce fossile renvoyant à une époque antérieure à l’apparition d’une telle caractéristique permet d’éclairer son évolution. »
