Un poisson ancien fournit la preuve la plus ancienne du cerveau des vertébrés

Un fossile de poisson décrit pour la première fois dans le nord-ouest de l’Angleterre il y a plus de 100 ans met en lumière l’évolution du cerveau à l’aide de la numérisation aux rayons X et de la reconstruction 3D.

Les cerveaux antérieurs de nombreux vertébrés sont formés à partir du tube neural de l’embryon par deux hémisphères cérébraux qui renferment un espace creux appelé ventricule; c’est ce qu’on appelle un cerveau antérieur évaginé. Chez les poissons à nageoires rayonnées, qui représentent environ la moitié des vertébrés vivants, le cerveau antérieur est éversé, ce qui signifie qu’il se compose d’hémisphères cérébraux solides séparés par un ventricule étroit.

On a supposé que les poissons à nageoires rayonnées, comme le thon et la baudroie, possédaient cette caractéristique de l’anatomie et du développement du cerveau depuis leur première évolution il y a environ 350 millions d’années.

Cependant, un article de Nature de Matt Friedman, professeur agrégé de biologie évolutive à l’Université du Michigan, montre qu’il y a bien plus que cela.

Son équipe de chercheurs a réussi à examiner un spécimen fossile vieux de 319 millions d’années du poisson à nageoires rayonnées disparu Coccocephalichthys sauvage à l’aide d’un scanner à rayons X. Bien que les fossiles ne révèlent généralement que des preuves de tissus durs tels que des os, les images 3D résultantes ont montré le cerveau de l’ancienne créature avec des détails “époustouflants”.

“Lors de l’étude de son anatomie interne avec des techniques de numérisation aux rayons X et de reconstruction 3D, [the researchers] ont découvert non seulement que les principales régions du cerveau et des nerfs crâniens étaient fossilisées dans des détails époustouflants, mais aussi que le cerveau antérieur était évaginé – une caractéristique jusque-là inconnue chez les poissons à nageoires rayonnées. Les tissus mous fossilisés chez ces vertébrés anciens sont inhabituels, et ce fossile est le plus ancien cerveau de vertébré fossilisé connu », ont écrit Hugo Dutelis de l’Université de Bristol et Matteo Fabbri du Field Museum of Natural History de Chicago dans un article d’accompagnement.

Le couple a déclaré que la découverte et la position de Coccocephalichthys dans l’arbre généalogique des vertébrés avaient “des implications cruciales pour notre compréhension de l’évolution du cerveau”. En outre, cela jette un doute sur l’utilisation de telles caractéristiques cérébrales comme moyen de classer les anciens poissons à nageoires rayonnées.

“Cet exemple de cerveau de vertébré bien conservé offre une fenêtre sur l’anatomie neurale au plus profond de la phylogénie des poissons à nageoires rayonnées. [evolutionary relationships]”, indique le journal.

“Coccocephalus indique un schéma d’évolution cérébrale plus compliqué que celui suggéré par les espèces vivantes seules… Nos découvertes, ainsi qu’un ensemble croissant d’études dans d’autres groupes d’animaux, soulignent l’importance de la préservation des tissus mous anciens dans la compréhension de l’assemblage évolutif profond des principaux éléments anatomiques. systèmes en dehors du sous-ensemble étroit des tissus squelettiques. » ®