Reconstitution du plus ancien ichtyosaure et de l’écosystème vieux de 250 millions d’années découvert au Spitzberg. Crédit : Illustration par Esther Van Heulsen
Depuis près de 190 ans, les scientifiques ont recherché les origines des anciens reptiles marins depuis l’âge des dinosaures. Une équipe de paléontologues suédois et norvégiens a découvert les restes du plus ancien ichtyosaure connu, ou « poisson lézard », sur l’île arctique éloignée du Spitzberg.
Les ichtyosaures étaient un groupe éteint de reptiles marins dont les fossiles ont été découverts dans le monde entier. Ils ont été parmi les premiers animaux terrestres à s’adapter à la vie en haute mer et ont développé une forme de corps « en forme de poisson » similaire aux baleines modernes. Les ichtyosaures étaient au sommet de la chaîne alimentaire dans les océans tandis que les dinosaures parcouraient la terre, dominant les habitats marins pendant plus de 160 millions d’années.
Image en coupe et coupe transversale montrant la structure osseuse interne des vertèbres d’un ichtyosaure plus ancien. Crédit : Øyvind Hammer et Jørn Hurum
Selon les manuels, les reptiles se sont aventurés pour la première fois en haute mer après l’extinction massive à la fin de la période permienne, qui a dévasté les écosystèmes marins et ouvert la voie à l’aube de l’ère des dinosaures il y a environ 252 millions d’années. Selon l’histoire, des reptiles terrestres à pattes marcheuses ont envahi les milieux côtiers peu profonds pour profiter des niches de prédateurs marins laissées vacantes par cet événement catastrophique. Au fil du temps, ces premiers reptiles amphibies sont devenus des nageurs plus efficaces, modifiant finalement leurs membres en nageoires, développant une forme de corps semblable à celle d’un poisson et commençant à donner naissance à des jeunes vivants. Ainsi, ils rompent leur lien définitif avec la terre en n’ayant pas à débarquer pour pondre des œufs.
De nouveaux fossiles découverts au Spitzberg révisent maintenant cette théorie acceptée de longue date.
Près des cabanes de pêcheurs sur la rive sud du fjord de glace, dans l’ouest du Spitzberg, Flower Valley traverse les montagnes enneigées pour révéler des couches de roche qui étaient autrefois limoneuses au fond de la mer il y a environ 250 millions d’années. Une rivière au débit rapide alimentée par la fonte des neiges a érodé le mudstone pour révéler des roches calcaires arrondies appelées béton. Ceux-ci ont été formés à partir de dépôts calcaires qui se sont déposés autour des restes d’animaux en décomposition sur l’ancien fond marin, les préservant ainsi dans de superbes détails tridimensionnels. Aujourd’hui, les paléontologues recherchent ces blocs de béton pour examiner les traces fossiles de créatures de la mer morte d’il y a longtemps.
Roches fossilifères du Spitzberg qui produisent les restes des premiers ichtyosaures. Crédit : Benjamin Kerr
Lors d’une expédition en 2014, un grand nombre de bétons ont été collectés à Flower Valley et renvoyés au Muséum d’histoire naturelle de[{ » attribute= » »>University of Oslo for future study. Research conducted with The Museum of Evolution at Uppsala University has now identified bony fish and bizarre ‘crocodile-like’ amphibian bones, together with 11 articulated tail vertebrae from an ichthyosaur. Unexpectedly, these vertebrae occurred within rocks that were supposedly too old for ichthyosaurs. Also, rather than representing the textbook example of an amphibious ichthyosaur ancestor, the vertebrae are identical to those of geologically much younger larger-bodied ichthyosaurs, and even preserve internal bone microstructure showing adaptive hallmarks of fast growth, elevated metabolism and a fully oceanic lifestyle.
Geochemical testing of the surrounding rock confirmed the age of the fossils at approximately two million years after the end-Permian mass extinction. Given the estimated timescale of oceanic reptile evolution, this pushes back the origin and early diversification of ichthyosaurs to before the beginning of the Age of Dinosaurs; thereby forcing a revision of the textbook interpretation and revealing that ichthyosaurs probably first radiated into marine environments prior to the extinction event.
Excitingly, the discovery of the oldest ichthyosaur rewrites the popular vision of Age of Dinosaurs as the emergence timeframe of major reptile lineages. It now seems that at least some groups predated this landmark interval, with fossils of their most ancient ancestors still awaiting discovery in even older rocks on Spitsbergen and elsewhere in the world.
The paper is published in the prestigious international life sciences journal Current Biology.
Reference: “Earliest Triassic ichthyosaur fossils push back oceanic reptile origins” by Benjamin P. Kear, Victoria S. Engelschiøn, Øyvind Hammer, Aubrey J. Roberts and Jørn H. Hurum, 13 March 2023, Current Biology.
DOI: 10.1016/j.cub.2022.12.053
