Le paléontologue Matt Friedman a été surpris de découvrir un fossile de cerveau de poisson très détaillé, vieux de 319 millions d’années, alors qu’il testait des scans micro-CT pour un projet plus vaste.
Friedman, de l’Université du Michigan, explique. “Il y a toutes ces caractéristiques et je me suis demandé si c’était vraiment le cerveau que je regardais.
“Nous avons donc zoomé sur cette partie du crâne et effectué un deuxième balayage à haute résolution, et il est apparu que c’était exactement ce dont nous avions besoin. Nous avons décidé de viser plus haut.”
Habituellement, les traces de ces anciennes créatures ne subsistent qu’à partir de parties dures comme les os d’animaux. Les tissus mous se détériorent rapidement, il est donc plus facile de les conserver.
Dans ce cas, cependant, un minéral dense, vraisemblablement de la pyrite, a été lessivé et a remplacé la texture qui aurait été conservée plus longtemps dans l’environnement hypoxique. Cela nous a permis de capturer des détails des nerfs crâniens et des tissus mous du petit poisson Coccocephalus wildi.
Bien que le spécimen soit entre les mains de chercheurs depuis qu’il a été décrit pour la première fois en 1925, cette caractéristique est restée cachée pour éviter le risque que des scientifiques utilisent des méthodes de recherche invasives. C’était le cas.
“Les fossiles, qui ont été examinés de nombreuses fois au cours du siècle dernier par de multiples personnes, présentent un état de conservation remarquable”, explique Friedman.
“Mais de nouveaux outils permettant de regarder à l’intérieur des fossiles ont révélé une autre couche d’informations.
Ce poisson d’estuaire préhistorique chassait probablement les insectes, les petits crustacés et les céphalopodes en les poursuivant avec des nageoires soutenues par des bâtons osseux appelés rayons.
Les actinoptérygiens (sous-classe des Actinopterygii) représentent plus de la moitié de tous les vertébrés vivants, comme les thons et les hippocampes, et 96 % de tous les poissons.
Ce groupe a divergé, il y a environ 450 millions d’années, des poissons à nageoires lobées qui sont devenus nos ancêtres. C. wildi a ensuite évolué indépendamment d’un banc de poissons qui vit encore il y a des dizaines de millions d’années.
“L’analyse place ce taxon en dehors du groupe qui comprend tous les poissons à rayons existants”, écrivent le paléontologue Rodrigo Figueroa de l’Université du Michigan et ses collègues dans un article.
“Ainsi, les détails de la structure du cerveau de Coccocephalus ont des implications pour l’interprétation de la neuromorphologie à des stades précoces de l’évolution d’importantes lignées de vertébrés”.
Certains détails morphologiques pouvaient encore être discernés, bien que certaines caractéristiques du cerveau soient perdues au cours de la décomposition et de la conservation.
Ils ont découvert que ce cerveau antérieur préhistorique avait évolué davantage comme notre cerveau antérieur que tout autre poisson rayé vivant.
“Le cerveau de Kokkokefalu est replié vers l’intérieur, contrairement à tous les poissons raies existants”, explique Friedman.
“Ce fossile est donc antérieur à l’évolution de ce trait caractéristique du cerveau de la raie, ce qui n’était pas très clair avant les nouvelles données sur Coccocephalus. Cela met une sorte de contrainte sur la date d’évolution de cette caractéristique.”
Comme nous, les deux hémisphères cérébraux viennent embrasser une cavité qui est une combinaison du ” V ” et de son image miroir. En revanche, le cerveau antérieur des nageoires raies encore vivantes est constitué de deux lobes séparés par une fine encoche.
Les chercheurs sont impatients d’examiner d’autres fossiles de poissons dans la collection du musée pour voir si d’autres empreintes de tissus mous s’y cachent.
“Ce fossile est connu depuis plus de 100 ans”, dit Friedman.
“C’est pourquoi la préservation des spécimens physiques est si importante. Qui sait ce que nous ferons aujourd’hui avec les fossiles de notre collection dans 100 ans ?”
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