Des chercheurs de l’Université de Cambridge, de l’Université de Toronto et du Musée royal de l’Ontario (ROM) ont confirmé qu’une créature vieille de 505 millions d’années, trouvée uniquement dans les lits de fossiles du schiste de Burgess dans le parc national Yoho au Canada, est le vertébré le plus primitif connu et donc l’ancêtre de tous les vertébrés descendants, y compris les humains.

L’analyse de l’équipe de recherche prouve que le Pikaia gracilens éteint est le membre le plus primitif de la famille des chordés, le groupe d’animaux qui comprend aujourd’hui les poissons, les amphibiens, les oiseaux, les reptiles et les mammifères. L’étude est basée sur l’analyse de 114 spécimens et a été publiée hier, 05 mars, dans la revue scientifique britannique Biological Reviews.

Pikaia a été décrit pour la première fois, sur la base de quelques spécimens seulement, par le paléontologue américain Charles Doolittle Walcott en 1911 comme un possible ver annélide, un groupe qui comprend les sangsues et les vers de terre actuels. Cependant, les scientifiques ont longtemps émis l’hypothèse que le Pikaia était un chordé car il semblait avoir une notochorde très primitive – une tige flexible trouvée dans les embryons de tous les chordés – qui constitue ensuite une partie de l’épine dorsale chez les vertébrés.

« La découverte des myomères est le pistolet à fumer que nous recherchons depuis longtemps », a déclaré l’auteur principal de l’étude, le professeur Simon Conway Morris de l’Université de Cambridge. « Maintenant que les myomères, un accord nerveux, une notochorde et un système vasculaire sont tous identifiés, cette étude place clairement Pikaia comme l’accord le plus primitif de la planète. Donc, la prochaine fois que nous mettrons la photo de famille sur le manteau, il y aura Pikaia en arrière-plan. »

« Notre analyse fournit des preuves que Pikaia avait effectivement une notochorde », a déclaré le coauteur, Jean-Bernard Caron, professeur adjoint d’écologie et de biologie évolutive à l’Université de Toronto et conservateur de la paléontologie des invertébrés au ROM. Un cordon nerveux et un système vasculaire ont également été identifiés dans l’étude. « Mais la vraie excitation était de trouver des myomères étendus, les blocs de tissu musculaire squelettique caractéristiques des chordés. »

D’une longueur moyenne d’environ cinq centimètres, Pikaia était un animal aplati sur le côté, un peu semblable à l’anguille. Le corps aplati est divisé en une série de blocs musculaires segmentés vus comme des lignes en forme de S qui se trouvent de chaque côté de la notochorde qui longe la majeure partie, sinon la totalité de la longueur du corps. Il a probablement nagé au-dessus du fond marin en déplaçant son corps dans une série de courbes d’un côté à l’autre.

Les schistes de Burgess sont célèbres pour leurs étranges et merveilleux fossiles d’organismes marins. Le site fournit des informations vitales sur l’évolution pendant l’explosion cambrienne, une période il y a plus d’un demi-milliard d’années caractérisée par l’apparition d’une grande diversité d’animaux sur une courte période de temps.

L’étude a examiné 114 fossiles de Pikaia en utilisant une gamme de techniques d’imagerie, y compris la microscopie électronique à balayage, pour révéler des détails fins. La majeure partie des spécimens sont conservés en fiducie pour Parcs Canada au ROM, tandis que presque tous les autres sont conservés au Musée national d’histoire naturelle, qui fait partie de la Smithsonian Institution à Washington, DC.

« C’est très humiliant de savoir que les cygnes, les serpents, les ours, les zèbres et, incroyablement, les humains partagent tous une histoire profonde avec cette petite créature qui ne dépasse pas mon pouce », a déclaré Caron.

« Les fossiles de chordés primitifs sont incroyablement rares. Sans épines dorsales ni autres éléments minéralisés, Pikaia n’aurait aucune chance d’être préservée dans des conditions normales en dehors de sites exceptionnels comme les schistes de Burgess. Nous espérons que, grâce aux explorations continues et aux études sur le terrain, d’autres espèces seront découvertes, ce qui nous permettra d’affiner notre compréhension de l’histoire ancienne de notre propre groupe. »

La confirmation de Pikaia comme chordé est la dernière d’une série récente de découvertes de schistes de Burgess. En novembre 2011, des preuves de traces fossilisées d’un grand prédateur connu sous le nom de Tegopelte ont été publiées et, en janvier 2012, une créature bizarre en forme de tulipe nommée Siphusauctum a été décrite pour la toute première fois.