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Des spermatozoïdes géants fossiles vieux de 17 millions d’années

ActualitéClassé sous :paléontologie , fossilisation , fossilisation des tissus mous

Record pulvérisé ! Du sperme vieux de 17 millions d'années et contenant encore ses cellules et ses noyaux (mais pas l'ADN) a été retrouvé dans des crustacés fossilisés. Ces spermatozoïdes étaient géants (pour des gamètes), et mesuraient la même taille que l'animal qui les produisait.

Dans des ostracodes préhistoriques, les scientifiques ont observé des spermatozoïdes géants vieux de 17 millions d’années. © Anna33, Wikipédia, cc by 2.5

Pour les paléontologues, la fossilisation est un processus merveilleux, car elle permet de conserver les structures solides d'un organisme, comme son squelette ou sa coquille. Malheureusement, les tissus mous ne se préservent pas aussi bien, et deviennent même très rares lorsque l'on fouille à des époques très reculées.

Néanmoins, il existe quelques exceptions, et cela relève toujours de l'exploit quand les scientifiques en retrouvent. Or, l'équipe de Michael Archer, de l'université de Nouvelle-Galles du Sud (Australie), vient d'annoncer une telle découverte dans les colonnes des Proceedings of the Royal Society B. À l'intérieur de crustacés immortalisés dans la roche, ils ont retrouvé les restes de leur sperme.

L'histoire commence en 1988, quand le paléontologue retrouve dans la grotte Bitesantennary du site fossilifère de Riversleigh, dans l'État du Queensland (Australie), de nombreux ostracodes, des arthropodes aquatiques. Ces échantillons ont alors été épiés sous toutes les coutures par un spécialiste de ces crustacés, John Neil, à l'université de La Trobe (Melbourne), qui se rend compte que sous leur carapace chitineuse subsistent les reliques des tissus mous qui composaient le corps de ces animaux, qui vivaient il y a 17 millions d'années.

Ces fossiles ont alors entamé un voyage autour du monde et sont passés entre les mains d'experts internationaux, tels Renate Matzke-Karasz, de l'université Louis-et-Maximilien de Munich, ou le Français Paul Tafforeau, du synchrotron de Grenoble. En tout, 66 de ces ostracodes ont été passés sous la tomographie à rayons X pour voir en détail l'intérieur du corps.

Des spermatozoïdes géants fossilisés

La région, très riche en fossiles, avait déjà réservé de belles surprises, comme les restes d'un kangourou carnivore ou des ornithorynques dentés. Mais les chercheurs ne s'attendaient pas à découvrir des organes internes aussi bien préservés. Et le coup d'œil expert de ces spécialistes n'a pas manqué de repérer la structure hélicoïdale typique des organelles des spermatozoïdes de ces ostracodes. Ces gamètes ne se déplacent pas à l'aide d'un flagelle, comme chez l'Homme ou de nombreux autres animaux, mais leur longue tête contracte des organelles le long de sa membrane, entraînant la rotation et la mobilité de la cellule sexuelle.

Cette vue d’artiste tente de représenter le lieu de la découverte il y a 17 millions d’années. Les ostracodes vivaient dans une mare au fond d’une grotte dans laquelle nichaient des chauves-souris. © Dorothy Dunphy

Ce qui est marquant (mais classique chez ces espèces), c'est la taille de ces spermatozoïdes. Ce n'est pas facile à estimer chez tous les fossiles mâles, mais les scientifiques pensent que les gamètes devaient être aussi longs que le corps de l'animal, soit entre 1,2 et 1,3 mm. L'enveloppe nucléaire reste visible, bien que le matériel génétique qu'elle contenait ait disparu.

L'observation des femelles a également permis de voir les conduits internes par lesquels le sperme rentre. Ces canaux sont plus longs que l'ostracode lui-même, et peuvent mesurer jusqu'à quatre fois la taille de l'animal. Toutes ces découvertes, fort semblables à celles que l'on observe chez ces crustacés actuels, plaident pour une coévolution entre les systèmes sexuels mâles et femelles, et révèlent surtout que ce mode de reproduction est donc resté inchangé durant les 17 derniers millions d'années.

Merci aux fientes de chauves-souris

Ainsi âgé, ce sperme devient le plus ancien découvert dans un organisme fossilisé, alors que l'on ne disposait que de cellules âgées de quelques milliers d'années jusque-là. Cependant, il ne dépasse pas le record absolu, détenu par un collembole piégé dans l'ambre voilà 40 millions d'années, également rempli de cellules sexuelles. Mais la résine préserve bien plus facilement les tissus mous que la fossilisation. Une telle différence n'est donc pas surprenante.

Les scientifiques s'interrogent malgré tout sur les processus qui ont permis, dans ce cas de figure, de conserver ces restes de cellules. La piste privilégiée par les auteurs est celle des fientes de chauves-souris. Les ostracodes vivaient dans une mare située sous un repère de chiroptères, dans laquelle devaient tomber leurs déjections, riches en phosphore, condition favorable à la préservation des tissus mous, comme cela a déjà été observé en France.

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