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Reconstitution artistique de Cretapsara athanata : L’esprit immortel du Crétacé des nuages et des eaux. Crédit : Illustration de Franz Anthony, avec l’aimable autorisation de Javier Luque (Harvard University).
Les fossiles piégés dans l’ambre fournissent un instantané unique de l’anatomie, de la biologie et de l’écologie des organismes disparus. Les fossiles les plus communs trouvés dans l’ambre, qui est formé à partir de résine exsudée de l’écorce des arbres, sont des animaux terrestres, principalement des insectes. Mais à de très rares occasions, les scientifiques découvrent de l’ambre abritant un organisme aquatique.
Dans une étude publiée le 20 octobre 2021 dans Avancées scientifiques une équipe internationale de chercheurs décrit le premier crabe du Crétacé l’ère des dinosaures conservée dans l’ambre. L’étude a utilisé la micro-CT pour examiner et décrire Cretapsara athanata, le plus vieux crabe d’apparence moderne (environ 100 millions d’années) et le crabe fossile le plus complet jamais découvert. Il est rivalisé dans l’exhaustivité par le mystérieux Callichimaera perplexa, un parent très éloigné surnommé l’ornithorynque du monde du crabe. de Callichimaera une préservation étonnante comprenait des tissus mous et des parties délicates qui se fossilisent rarement. Les deux Crétapsara et Callichimaera sont de nouvelles branches dans l’arbre de vie du crabe qui a vécu pendant la révolution du crabe du Crétacé, une période où les crabes se sont diversifiés dans le monde entier et les premiers groupes modernes sont apparus tandis que de nombreux autres ont disparu.
Cretapsara athanata : Le premier crabe en ambre de l’ère des dinosaures. Crédit : Xiao Jia (Musée de l’ambre Longyin)
Les vrais crabes, ou Brachyura, sont un groupe emblématique de crustacés dont la remarquable diversité de formes, la richesse en espèces et l’importance économique ont inspiré des célébrations et des festivals dans le monde entier. Ils ont même gagné un rôle spécial dans le panthéon des médias sociaux. Les vrais crabes se trouvent partout dans le monde, des profondeurs des océans aux récifs coralliens, aux plages, aux rivières, aux grottes et même dans les arbres, car les vrais crabes font partie des rares groupes d’animaux qui ont conquis la terre et l’eau douce à plusieurs reprises.
Les archives fossiles du crabe remontent au début jurassique, il y a plus de 200 millions d’années. Malheureusement, les fossiles de crabes non marins sont rares et largement limités à des morceaux de la carapace des animaux – des griffes et des pattes trouvées dans les roches sédimentaires. C’est jusqu’à présent avec la découverte de Cretapsara athanata. « Le spécimen est spectaculaire, il est unique en son genre. Il est absolument complet et ne manque pas un seul poil sur le corps, ce qui est remarquable », a déclaré l’auteur principal Javier Luque, chercheur postdoctoral au Département de biologie organique et évolutive de l’Université Harvard.
Maillage 3D de C. athanata Luque gen. et sp. nov. holotype LYAM-9. (A à E) Maillage 3D extrait de données micro-CT reconstruites dans VGSTUDIO MAX, remaillé dans MeshLab et visualisé à l’aide d’Autodesk Maya : (A) dorsal, (B) ventral, (C) latéral droit, (D) oblique postéro- vues dorsale, (E) oblique antéro-ventrale, montrant les griffes de taille égale et quatre paires de pattes minces de forme et de taille similaires, avec P5 légèrement plus petit que les autres pattes. (F et G) Détails de la carapace dorsale (F) et ventrale (G), montrant les détails des grands yeux et des orbites, de petites antennes et une petite épine orbitaire externe aiguë [(F) thick arrow], deux petites épines antérolatérales (F, flèches fines), un bord postérolatéral portant au moins quatre tubercules petits et équidistants (F, petites flèches), un bord postérieur droit, des coxae minces des péréopodes, un sternum eubrachyurien hétérotrème typique (G), et un pléon réduit et plié avec les premières pléonites exposées dorsalement. Cinquième péréopode gauche rattaché numériquement. bcg, sillon branchiocardiaque ; ca, carpe ; cg, sillon cervical ; cx, coxa ; da, dactyle ; ib, ischiobase ; ma, manus ou paume de griffe; P1, griffes ou chélipèdes ; P2 à P5, péréopodes ou pattes ambulantes 2 à 5 ; po, pollex ou propode chélipé à doigt fixe; pr, propode. Crédit : Images et figure d’Elizabeth Clark et Javier Luque. Utilisé dans la revue.
Un groupe de scientifiques dirigé par la co-auteur Lida Xing, de l’Université des géosciences de Chine, à Pékin, a effectué des micro-scanners du fossile, qui se trouve au Longyin Amber Museum du Yunnan, en Chine. Les scans ont créé une reconstruction tridimensionnelle complète de la préservation exquise de l’animal, permettant à Luque, Xing et leur équipe de voir le corps complet de l’animal, y compris les tissus délicats, comme les antennes et les pièces buccales bordées de poils fins. Étonnamment, ils ont découvert que l’animal avait également des branchies.
“Plus nous étudiions le fossile, plus nous nous rendions compte que cet animal était très spécial à bien des égards”, a déclaré Luque. Crétapsara est remarquablement moderne – ressemblant superficiellement à certains crabes de rivage trouvés aujourd’hui – contrairement à la plupart des crabes du milieu du Crétacé qui étaient très différents des crabes modernes. Pourtant, l’animal était enseveli dans de l’ambre crétacé et la présence de branchies bien développées indiquait un animal aquatique à semi-aquatique. Les animaux aquatiques sont rarement conservés dans des résines d’arbres qui deviennent de l’ambre. Les crabes précédemment trouvés dans l’ambre sont par poignée et appartiennent à un groupe vivant de crabes tropicaux terrestres et arboricoles connus sous le nom de Sesarmidae du Miocène (il y a 15 millions d’années). Comment alors, ont demandé les chercheurs, un animal aquatique vieux de 100 millions d’années a-t-il été préservé dans l’ambre arborescent, qui abrite normalement des spécimens terrestres ?
1. C. athanata Luque gén. et sp. nov., un crabe eubrachyura d’aspect moderne dans de l’ambre birman. (A à D) Holotype LYAM-9. (A) Échantillon d’ambre entier avec inclusion de crabe en vue ventrale. (B) Gros plan sur la carapace ventrale. (C) Échantillon d’ambre entier avec inclusion de crabe en vue dorsale. (D) Gros plan sur la carapace dorsale. Les flèches blanches dans (B) et (D) indiquent la cinquième patte gauche ou péréopode détaché. Crédit : Images et figure de Javier Luque et Lida Xing
Les branchies permettent aux animaux aquatiques de respirer dans l’eau. Mais les crabes ont conquis avec succès et indépendamment des terres, des eaux saumâtres et des eaux douces au moins douze fois depuis l’ère des dinosaures. Ce faisant, leurs branchies ont évolué pour inclure des tissus semblables à des poumons, leur permettant de respirer à la fois dans et hors de l’eau. Crétapsara cependant, n’avait pas de tissu pulmonaire, seulement des branchies bien développées indiquant que l’animal n’habitait pas complètement la terre. “Maintenant, nous avions affaire à un animal qui n’est probablement pas marin, mais pas non plus entièrement terrestre”, a déclaré Luque. “Dans les archives fossiles, les crabes non marins ont évolué il y a 50 millions d’années, mais cet animal a le double de cet âge.”
Les études phylogénétiques de l’équipe montrent que la carcinisation (l’évolution de véritables formes ressemblant à des crabes) s’était déjà produite chez l’ancêtre commun le plus récent partagé par tous les crabes modernes il y a plus de 100 millions d’années. Crétapsara comble le fossé dans les archives fossiles et confirme que les crabes ont en fait envahi la terre et l’eau douce à l’époque des dinosaures, et non à l’époque des mammifères, repoussant l’évolution des crabes non marins beaucoup plus loin dans le temps.
Les chercheurs émettent l’hypothèse que Crétapsara, mesurant cinq millimètres d’envergure, était un crabe juvénile d’une espèce d’eau douce à amphibie. Ou, que l’animal est peut-être un crabe juvénile semi-terrestre migrant vers la terre depuis l’eau, comme cela arrive aux emblématiques crabes rouges de l’île Christmas, où les crabes mères terrestres libèrent leurs bébés dans l’océan, qui essaiment plus tard hors de l’eau vers la terre. Ils émettent en outre l’hypothèse que, comme les crabes trouvés dans l’ambre du Miocène, Crétapsara aurait pu être un grimpeur d’arbre. “Ces crabes du Miocène sont des crabes vraiment modernes et, en tant que parents existants, ils vivent dans les arbres dans de petits étangs d’eau”, a déclaré Luque, “ces crabes arboricoles peuvent être piégés dans la résine des arbres aujourd’hui, mais cela expliquerait-il pourquoi Crétapsara est conservé dans l’ambre ?
Les recherches de Luque sont centrées sur la compréhension de pourquoi les choses évoluent en crabes, et leur évolution et diversification au fil du temps menant aux formes modernes vues aujourd’hui. « Cette étude repousse le moment de l’origine de bon nombre de ces groupes dans le temps. Chaque fossile que nous découvrons remet en question nos idées préconçues sur l’heure et le lieu d’origine de plusieurs organismes, ce qui nous fait souvent remonter plus loin dans le temps », a déclaré Luque.
L’étude fait partie d’un projet financé par la National Science Foundation avec Luque, le professeur Javier Ortega-Hernández et la chercheuse postdoctorale Joanna Wolfe, tous deux au département de biologie organique et évolutive de l’Université Harvard, et le professeur Heather Bracken-Grissom, Florida International University.
Les chercheurs ont choisi le nom Cretapsara athanata, ce qui signifie l’esprit immortel du Crétacé des nuages et des eaux, pour honorer le Crétacé, pendant lequel ce crabe a vécu, et Apsara, un esprit des nuages et des eaux dans la mythologie de l’Asie du Sud et du Sud-Est. Le nom de l’espèce est basé sur “athanatos”, immortel, se référant à sa préservation réaliste comme si “gelé dans le temps” dans la capsule temporelle qui est ambre.
Pour en savoir plus sur cette recherche, lisez Les chercheurs découvrent le premier crabe de l’ère des dinosaures entièrement préservé dans de l’ambre vieux de 100 millions d’années.
Référence : « Le crabe dans l’ambre révèle une colonisation précoce des environnements non marins pendant le Crétacé » par Javier Luque, Lida Xing, Derek EG Briggs, Elizabeth G. Clark, Alex Duque, Junbo Hui, Huijuan Mai et Ryan C. McKellar, 20 octobre 2021, Avancées scientifiques.
DOI : 10.1126 / sciadv.abj5689
Déclaration de l’auteur : Le fossile étudié, déposé au Longyin Amber Museum (LYAM), province du Yunnan, Chine, provient d’un lot de morceaux d’ambre commerciaux « bruts » (ternes, non polis) collectés par des mineurs locaux et vendus à un vendeur à un ambre marché de bijoux à Myitkyina le 12 mai 2015. La pièce polie contenant le fossile étudié a été acquise par LYAM du magasin de minéraux du vendeur à Tengchong, Chine, le 10 août 2015. Nous reconnaissons l’existence d’un conflit sociopolitique dans le nord du Myanmar et avons limité nos recherches au matériel antérieur à la reprise des hostilités en 2017 dans la région. Nous espérons que mener des recherches sur des spécimens collectés avant le conflit et reconnaître la situation dans l’État Kachin servira à sensibiliser le public au conflit actuel au Myanmar et au coût humain qui en découle.
