Les humains, comme tous les mammifères, reptiles, amphibiens et oiseaux, sont des tétrapodes : des animaux vertébrés à quatre pattes qui descendent tous d’un poisson ancestral. Cet ancêtre aurait été un poisson à nageoires lobées – quelque peu différent des poissons à nageoires rayonnées, du saumon aux sardines, qui remplissent les océans aujourd’hui. Les poissons à nageoires lobées avaient des nageoires arrondies et charnues, et ils avaient également des poumons avec leurs branchies, ce qui leur permettait de respirer de l’air.

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Certains poissons à nageoires lobées survivent encore dans les eaux du monde aujourd’hui, y compris le poisson-poumon bien nommé ainsi que le poisson-nageoire cœlacanthe. Le cœlacanthe avait été considéré comme éteint, connu uniquement par les archives fossiles, jusqu’à ce que l’espèce Latimeria chalumnae soit découverte en 1938 et saluée comme un « fossile vivant » – une espèce primitive qui avait apparemment conservé les caractéristiques physiques d’ancêtres disparus depuis longtemps.

Mais c’est un terme impropre, a déclaré Paulo Brito, paléontologue à l’Université d’État de Rio de Janeiro au Brésil qui a codirigé le document.

« En réalité, les fossiles vivants, ils n’existent pas », a déclaré Brito.  » S’ils vivent, ce ne sont pas des fossiles. »

Après tout, il y a un écart d’environ 70 millions d’années entre les cœlacanthes fossiles les plus récents et les cœlacanthes existants ou encore vivants aujourd’hui. Il y a donc probablement de nombreuses adaptations que ces poissons ont faites à cette époque qui peuvent ou non être apparentes en regardant un squelette fossile.

Alors que les chercheurs pensaient que le cœlacanthe, comme son cousin le poisson-poumon, devait avoir un poumon, il a été étonnamment difficile à trouver. Certains pensaient qu’un organe gras dans le corps du poisson, censé être utilisé pour contrôler la flottabilité, aurait pu être ce poumon d’origine.

Mais selon les archives fossiles, les poumons des anciens cœlacanthes étaient calcifiés – c’est-à-dire qu’ils avaient une série de plaques osseuses autour d’eux qui auraient pu aider à réguler l’expansion et la contraction. Puisque les organes et les tissus mous ne survivent pas dans les fossiles, ces plaques osseuses pourraient être le cadeau que les scientifiques recherchaient.

Ainsi, pour ce nouvel article, les scientifiques ont cherché ces plaques osseuses chez des animaux encore vivants – et les ont trouvées autour d’un organe différent qui était complètement séparé de la vessie natatoire grasse.

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« Lorsque nous avons trouvé ces plaques, c’était une journée vraiment, vraiment heureuse », a déclaré Brito.

Les chercheurs ont utilisé la tomographie par rayons X pour scanner des spécimens de cœlacanthe à différents âges, y compris des embryons, des juvéniles et des adultes. Aux premiers stades embryonnaires, les jeunes animaux semblaient avoir un poumon relativement gros et potentiellement fonctionnel – mais à mesure que l’animal grandissait, la croissance du poumon ralentissait. Au moment où le cœlacanthe moderne atteint l’âge adulte, le poumon est purement vestigial.

« Le poumon n’a plus aucune fonction now tout comme notre appendice », a déclaré Brito.

Alors que l’ancêtre de ces cœlacantres modernes avait probablement un poumon fonctionnel (quoique primitif), le poumon a peut-être perdu sa capacité lorsque le poisson s’est déplacé vers des eaux de plus en plus profondes, plus éloignées de la surface, rendant un organe respiratoire inutile.

En fait, il est possible que la raison pour laquelle ces animaux ont perdu leur fonction pulmonaire soit la même raison pour laquelle ils sont toujours là aujourd’hui. Les poissons vivant dans des eaux plus profondes auraient été à l’abri de la chaleur brûlante qui a ravagé la surface de la planète après que l’astéroïde qui a tué les dinosaures a frappé la Terre il y a environ 66 millions d’années.

« Cette étude nous a montré le véritable poumon du cœlacanthe existant », a écrit dans un e-mail Yoshitaka Yabumoto, ichtyologiste au Musée d’Histoire Naturelle et d’Histoire humaine de Kitakyushu au Japon, qui n’était pas impliqué dans le document. « Nous savons maintenant que les cœlacanthes, y compris les espèces existantes, ont un poumon calcifié. Ceci est unique chez les vertébrés et pourrait nous donner un indice pour connaître l’origine et le développement des poumons dans l’évolution des vertébrés. »

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