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Paris, 2 août 2012

Le « graal » de l'entomologie enfin découvert : le plus ancien insecte fossile complet du monde

La biodiversité animale de la Terre est dominée par les insectes depuis la fin du Carbonifère (- 320 millions d'années (Ma)). Mais la mise en place de ce groupe majeur d'invertébrés reste encore mystérieuse car les fossiles complets d'insectes manquent avant cette période(1). Une équipe internationale, sous la direction de Romain Garrouste, Patricia Nel, André Nel du laboratoire « Origine structure évolution de la biodiversité » (Muséum national d'Histoire naturelle/CNRS) et Gaël Clément du Centre de recherche sur la paléobiodiversité et les paléoenvironnements (Muséum national d'Histoire naturelle/CNRS/UPMC) vient de découvrir un petit insecte complet dans le gisement belge de Strud datant du Dévonien supérieur (- 365 Ma). Nommé Strudiella, ce fossile unique confirme en partie les résultats issus des reconstitutions phylogénétiques(2) qui datent l'apparition des premiers insectes avant le Dévonien supérieur, probablement au Silurien (- 425 Ma). Les résultats de cette étude sont publiés aujourd'hui dans la revue Nature.

Quand les premiers insectes sont-ils apparus sur Terre ?
Pour répondre à cette question et en l'absence de traces fossiles, seuls des résultats issus des reconstitutions phylogénétiques avaient permis aux scientifiques de dater l'apparition des premiers insectes bien avant le Dévonien supérieur, probablement au Silurien (il y a 425 Ma). Les fossiles d'insectes étant virtuellement absents du registre fossile du Silurien au Dévonien supérieur, la découverte du petit insecte fossile, dénommé Strudiella, vient enfin combler partiellement ce « vide ».

Qui était Strudiella ?
L'état de conservation du fossile permet de conclure qu'il s'agit d'un petit insecte probablement proche des premiers représentants des sauterelles, avec de longues antennes, une tête relativement grande et des mandibules robustes. L'absence des ailes sur le spécimen n'a pas permis de déterminer le stade de développement de cet insecte (larve ou adulte). Bien que retrouvé dans le fond fossilisé d'une mare temporaire en compagnie d'organismes d'eau douce comme les crustacés Triopsidae, cet animal a les caractéristiques d'un insecte terrestre et ne présente aucun caractère morphologique ou organe permettant une adaptation à la vie aquatique.

Les insectes étaient donc bien présents à cette période de la fin du Dévonien (- 365 Ma). Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives de recherches et soulève de nouveaux questionnements. La rareté de ces fossiles correspond-elle à un biais de préservation ou à une réalité paléoécologique ? Quels ont été les facteurs écologiques qui ont provoqué l'expansion des insectes (on parle alors de radiation évolutive) ? Les processus de terrestrialisation des vertébrés et des arthropodes peuvent-ils être corrélés à des modifications environnementales majeures ? Ces questions sont fondamentales pour comprendre le rôle de la biodiversité dans les écosystèmes actuels mais également pour en estimer l'évolution future, comme par exemple dans l'optique de changements climatiques globaux.

Redécouvert en 2005, ce gisement, situé à Strud dans la province de Namur (Wallonie, Belgique), est déjà connu comme l'un des rares sites au monde à premiers tétrapodes (vertébrés terrestres). Des missions de fouilles y sont régulièrement organisées sous la responsabilité de Gaël Clément (Muséum national d'Histoire naturelle), en collaboration avec l'Institut Royal des Sciences Naturelles de Bruxelles et l'Université de Liège. Depuis peu centrées sur la découverte d'arthropodes dévoniens, elles ont permis la mise au jour de ce fragile insecte fossile.

Les paléoentomologistes du Muséum national d'Histoire naturelle et du CNRS recherchent depuis plusieurs années les traces de l'origine des insectes, à travers de nombreuses expéditions de par le monde, comme récemment au Spitzberg, pour résoudre l'un des mystères de la vie sur notre planète.

Strudiella

© Romain Garrouste / MNHN

Strudiella devonica est un fossile de 1 cm de long environ. La tête est en haut et porte de robustes antennes.




NB : le terme de « graal » a été employé par la rédaction de Nature car cela fait presque 100 ans que de nombreux chercheurs sont à la recherche de ce type de fossile. Cela permet de souligner la rareté de ceux-ci et le caractère exceptionnel de la découverte.

Notes :

(1) À l'exception d'un insecte daté du Dévonien inférieur (- 411 Ma). Découvert en Écosse depuis plus de 80 ans, cet insecte est uniquement connu par ses pièces buccales.
(2) Méthode qui prend en compte les caractères morphologiques et/ ou moléculaires des organismes actuels pour retracer l'évolution des lignées. Quand cela est possible, les fossiles sont pris en compte et servent à calibrer dans le temps cette phylogénie.

Références :

Romain Garrouste, Gaël Clément, Patricia Nel, Michael S. Engel, Philippe Grandcolas, Cyrille D'Haese, Linda Lagebro, Julien Denayer, Pierre Gueriau, Patrick Lafaite, Sébastien Olive, Cyrille Prestianni & André Nel. A complete insect from the Late Devonian period. Nature, 2 août 2012

Contacts :

Presse CNRS l Elsa Champion l T. 01 44 96 43 90 l elsa.champion@cnrs-dir.fr

Presse Muséum national d'Histoire naturelle l Estelle Merceron l T. 01 40 79 54 40 l presse@mnhn.fr


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