Aller au contenu principal
  • Paul Scherrer Institut PSI
  • PSI Research, Labs & User Services

Digital User Office

  • Digital User Office
  • DE
  • EN
  • FR
Paul Scherrer Institut (PSI)
Rechercher
Paul Scherrer Institut (PSI)

Hauptnavigation

  • Notre rechercheOuvrir ce point de menu principal
    • Actualités de notre recherche
    • Technologies d’avenir
    • Energie et climat
    • Innovation santé
    • Fondements de la nature
    • Grands instruments de recherche
    • Brochures
    • 5232 — Le magazine de l'Institut Paul Scherrer
    • Research Divisions & Labs (only english)
  • IndustrieOuvrir ce point de menu principal
    • Aperçu
    • Le transfert de technologie
    • Compétences
    • Entreprises spin-off
    • Park Innovaare
  • Protonthérapie Ouvrir ce point de menu principal
    • Aperçu
    • Pour patients et leurs proche
    • Pour médecins, médecins référents et chercheurs
  • CarrièreOuvrir ce point de menu principal
    • Aperçu
    • Offres d'emploi
    • Travailler au PSI
    • Politique du personnel
    • Equal Opportunities, Diversity & Inclusion
    • Formation initiale et formation continue
    • Formation professionnelle
    • Centre de Formation du PSI
    • Career Center
    • Programme de soutien "PSI Career Return Program"
    • PSI-FELLOW/COFUND
  • Visite au PSIOuvrir ce point de menu principal
    • Aperçu
    • Centre de visiteurs psi forum
    • Schülerlabor iLab
    • Manifestations
    • Comment nous trouver
  • Sur le PSIOuvrir ce point de menu principal
    • Le PSI en bref
    • Stratégie
    • Chartes
    • Chiffres et faits
    • Organisation
    • Pour les médias
    • Fournisseurs
    • Clients – e-facture
  • DE
  • EN
  • FR

Digital User Office (mobile)

  • Digital User Office

Vous êtes ici:

  1. PSI Home
  2. Notre recherche
  3. Actualités recherche
  4. Un curieux fossile qui n’est pas notre ancêtre

Navigation secondaire

Notre recherche

  • Actualités recherche Sous-menu élargi
    • Technologies d’avenir
    • Energie et climat
    • Innovation santé
    • Fondements de la nature
    • Plateforme ESI
    • Grands instruments de recherche
    • Projet SLS 2.0
    • Aperçu de sujets
    • Archives
  • 5232 — Le magazine de l'Institut Paul Scherrer
    • Contact/Rédaction
  • Brochures
  • Films
    • Tour virtuel
  • Social Media
    • PSI-Netiquette
  • Pour les médias
    • Communiqués de presse
17 août 2022

Un curieux fossile qui n’est pas notre ancêtre

Recherche avec la lumière synchrotron

Une hypothèse a été lancée récemment selon laquelle les origines de l’Homme pourraient remonter à un étrange être microscopique doté d’une bouche mais dépourvu d’anus. Grâce à l’analyse de fossiles vieux de 500 millions d’années, à la Source de Lumière Suisse SLS, nous pouvons maintenant affirmer avec soulagement que cela n’est pas le cas. Saccorhytus n’est pas un deutérostomien comme nous mais un ecdysozoaire. Ces résultats publiés aujourd’hui dans Nature apportent une modification importante dans l’arbre de l’évolution et dans notre compréhension du développement de la vie.

Les reconstructions montrent le fossile Saccorhytus de face, depuis la gauche et de l’arrière.
Les reconstructions montrent le fossile Saccorhytus de face (a), depuis la gauche (b) et de l’arrière (c).
(Illustration: Dinghua Yang)

En Chine, des roches vieilles de 534 millions abritent un mystérieux microfossile dont l’appartenance évolutive est âprement débattue. Saccorhytus a d’abord été décrit en 2017 comme un très ancien deutérostomien, un membre du groupe dont nos propres ancêtres sont issus. Il a une taille microscopique – un diamètre d’environ un millimètre – et ressemble à un sac épineux et plissé avec une bouche entourée de piquants et d’orifices qui ont été considérés comme des pores branchiaux, une caractéristique primitive du groupe. Cela a conféré une origine inattendue aux deutérostomiens, remontant à des organismes de la taille d’un grain de sable qui auraient pu avoir vécu dans le sable ou flottant dans la mer. Les preuves à la base de cette thèse ont toutefois toujours été très faibles. Les orifices autour de la bouche étaient-ils vraiment des pores branchiaux?

Les chercheurs ont cherché à élucider cette question en récoltant de nouveaux exemplaires de Saccorhytus, en dissolvant des tonnes de roches avec du vinaigre concentré et en examinant les grains de sable ainsi obtenu pour trouver ces rares fossiles. Les équipes ont finalement pu en recueillir des centaines d’exemplaires parmi lesquels de nombreux en bien meilleur état que ceux observés jusqu’ici. Cela a fourni de nouvelles connaissances sur l’anatomie et la parenté évolutive de Saccorhytus.

«Certains fossiles sont si bien conservés qu’ils paraissent presque vivants, relève Yunhuan Liu, professeur de paléobiologie à l’Université Chang’an à Xi'an, en Chine. Saccorhytus était un animal étrange avec une bouche mais sans anus et avec des anneaux de piquants complexes autour de la bouche.»

Les rayons X dévoilent les secrets des pores branchiaux

La véritable histoire de l’ascendance de Saccorhytus réside dans les caractéristiques microscopiques, internes et externes, de ce minuscule fossile. Afin de les révéler, les chercheurs ont utilisé les rayons X de la Source de Lumière Suisse SLS. A la ligne de faisceau TOMCAT, ils ont pu employer une technique appelée microscopie tomographique à rayons X. «Cette technique fonctionne comme un  scanner CT à usage médical. Grâce à l’irradiation très intense d’installations synchrotron comme la SLS, des caractéristiques d’une taille de moins d’un millième de millimètre peuvent être visualisées en un court laps de temps», explique Federica Marone, scientifique de ligne de lumière à TOMCAT à la SLS.

Grâce à la prise de centaines de radiographies sous des angles légèrement différents et à l’aide d’ordinateurs puissants, une représentation virtuelle 3D détaillée du fossile a pu être reconstruite. «La micro-tomographie par rayonnement synchrotron est devenu un instrument clé en paléontologie, et ce travail montre quels détails étonnants peuvent rester conservés dans les fossiles, mais aussi à quel point les microscopes à rayons X sont performants quand il s’agit de dévoiler des secrets cachés dans la pierre, sans détruire les précieux et délicats fossiles», fait valoir Federica Marone.

Lorsque la pandémie a éclaté, les paléontologues n’ont pas pu se rendre eux-mêmes au synchrotron. Les analyses ont heureusement malgré tout pu se poursuivre. «Ils nous ont envoyé les échantillons par la poste et nous avons effectué pour eux les scans tomographiques à la ligne de faisceau TOMCAT. Grâce à la longue collaboration des équipes associées, les paléontologues avaient déjà de l’expérience sur la manière de préparer et de monter au mieux les échantillons pour les analyses et nous connaissions la qualité de l’image exigée pour obtenir des informations pertinentes», explique la scientifique. Saccorhytus est l’un des fossiles les plus étranges que j’ai jamais vu.»

Retirer Saccorhytus de l’arbre de l’évolution

Grâce à la tomographie par rayons X, les paléontologues ont finalement eu une réponse: Saccorhytus n’est pas un deutérostomien et n’a rien à voir avec notre origine évolutive. Il ne dispose pas de pores branchiaux. Les petits orifices autour de la bouche se sont révélés être les bases des piquants qui se sont cassés pendant la conservation des fossiles. Les représentations numériques ont effectivement montré que les pores autour de la bouche étaient fermés par une autre couche corporelle qui les traversait, ce qui donnait naissance aux piquants autour de la bouche. «Nous pensons que ces piquants ont aidé Saccorhytus à attraper et assimiler ses proies», estime Huaqiao Zhang de l’Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing.

Mais si Saccorhytus n’était pas un deutérostomien, qu’était-il donc? Les chercheurs pensent que Saccorhytus est en fait un ecdysozoaire, un groupe qui englobe les arthropodes et les nématodes. «Nous avons pris en considération beaucoup d’autres groupes avec lesquels Saccorhytus pourrait être apparenté, dont les coraux , les anémones et les méduses qui ont également une bouche, mais pas d’anus, indique Phil Donoghue, professeur de paléobiologie à l’Université de Bristol, qui a codirigé l’étude. Afin de résoudre le problème, notre analyse par ordinateur a comparé l’anatomie de Saccorhytus à tous les groupes d’animaux vivants et est arrivée à la conclusion qu’il était proche des arthropodes, c’est-à-dire du groupe dont font aussi partie les insectes, les crabes et les ascarides.»

Le mystérieux anus disparu

L’absence d’anus chez Saccorhytus est une caractéristique étonnante de ce très vieil animal microscopique. Si la question du chemin emprunté par les déchets après la digestion (par la bouche, cela paraît peut souhaitable) reste en suspens, cette caractéristique est fondamentale pour la biologie de l’évolution. La manière dont l’anus est apparu, et parfois a de nouveau disparu, contribue à la compréhension du développement de l’anatomie des animaux. Si nous classons Saccorhytus parmi les ecdysozoaires et non les deutérostomiens, cela signifie que nous enlevons un anus disparu de l’histoire des deutérostomiens et que nous l’ajoutons aux ecdysozoaires.

«C’est vraiment un résultat inattendu, car les arthropodes ont un intestin qui va de la bouche à l’anus. L’appartenance de Saccorhytus à ce groupe laisse penser qu’il a évolué à l’envers et a renoncé à l’anus que ses ancêtres avaient hérité, affirme Shuhai Xiao de Virgina Tech aux Etats-Unis, qui a codirigé l’étude. Nous ne connaissons pas encore la position exacte de Saccorhytus dans l’arbre de l’évolution de la vie, mais elle pourrait refléter l’état originel à partir duquel tous les membres de ce groupe diversifié se sont développés.»

Texte: Miriam Arrell et Phil Donoghue

Contact

Dr Federica Marone  
Scientifique de ligne de lumière, microscopie tomographique par rayons X

Institut Paul Scherrer, Forschungsstrasse 111, 5232 Villigen PSI, Suisse
Téléphone: +41 56 310 53 18, e-mail: federica.marone@psi.ch

Prof. Philip Donoghue FRS
Université de Bristol, école de géoscience
Life Sciences Building, Tyndall Avenue, Bristol BS8 1TQ, UK
Téléphone: +44 117 394 1209, e-mail: Phil.Donoghue@bristol.ac.uk

Publication originale

Saccorhytus is an early ecdysozoan and not the earliest deuterostome
Yunhuan Liu, Emily Carlisle, Huaqiao Zhang, Ben Yang, Michael Steiner, Tiequan Shao, Baichuan Duan, Federica Marone Welford, Shuhai Xiao, Philip C. J. Donoghue
Nature, 17.08.2022
DOI:  10.1038/s41586-022-05107-z

Droit à l'utilisation

Le PSI fournit gratuitement des images et/ou du matériel vidéo pour la couverture médiatique du contenu du texte ci-dessus. L'utilisation de ce matériel à d'autres fins n'est pas autorisée. Cela inclut également le transfert des images et du matériel vidéo dans des bases de données ainsi que la vente par des tiers.

Sidebar

5232 2/23

5232 — Le magazine de l'Institut Paul Scherrer

02/2023
Ouvrir sur Issuu.com
Téléchargement
S‘abonner au magazine

Follow PSI

 Twitter
 LinkedIn
 Youtube
 Facebook
 Instagram

Tous les réseaux sociaux


Centre de visiteurs psi forum

Vivez la recherche en direct


iLab, le labo des élèves

La science, inoubliable – la recherche, une aventure

top

Pied de page

Paul Scherrer Institut

Forschungsstrasse 111
5232 Villigen PSI
Suisse

Téléphone: +41 56 310 21 11
Téléfax: +41 56 310 21 99

Comment nous trouver 
Contact

Centre de visiteurs psi forum
Laboratoire élèves iLab (en allemand)
Centre de protonthérapie
Centre de Formation du PSI
PSI Guest House (en anglais)
PSI Gastronomie (en allemand)
psi forum shop

Service & Support

  • Annuaire
  • User Office
  • Accelerator Status
  • Publications du PSI
  • Fournisseurs
  • E-facture
  • Computing (en anglais)
  • Sicherheit (en allemand)

Carrière

  • Travailler au PSI
  • Offres d'emploi
  • Formation initiale et formation continue
  • Career Center
  • Formation professionnelle (en allemand)
  • Centre de Formation du PSI

Pour les médias

  • Le PSI en bref
  • Chiffres et faits
  • Le coin médias
  • Communiqués de presse
  • Réseaux sociaux

Suivez le PSI: Twitter (in English) LinkedIn Youtube Facebook Instagram Issuu RSS

Footer legal

  • Impressum
  • Conditions d'utilisation
  • Login éditeurs