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Sur la trace des poissons fantômes

Dossier - Crétacé : le règne des poissons et les lignées fantômes
DossierClassé sous :zoologie , Géologie , poisson

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La diversité des poissons osseux marins a explosé au Crétacé, il y a 100 millions d'années, alors que la température moyenne des océans était très élevée. Cette abondance d'espèces est bien représentée dans les gisements fossilifères du Liban. Comment déchiffrer les archives fossiles en évitant les biais liés aux caprices de la fossilisation ?

  
DossiersCrétacé : le règne des poissons et les lignées fantômes
 

Une méthode existe pour reconnaître une véritable diversification évolutive dans le passé, permettant ainsi de la distinguer d'un biais lié à une surabondance de gisements fossilifèresElle repose sur l'étude de ce que l'on appelle les lignées fantômes. Une lignée fantôme est un épisode de l'histoire évolutive d'un groupe animal ou végétal qu'on ne connaît pas directement par des fossiles, mais dont l'existence est démontrée par la présence de fossiles d'une lignée soeur.

Comment est-ce possible de détecter ces lignées fantômes ? Lorsqu'on veut découvrir les liens évolutifs qui unissent les organismes les uns aux autres, on cherche à les regrouper selon leur proximité évolutive (sur la base de caractères morphologiques ou, pour les organismes actuels, des distances génétiques). Pour l'homme, par exemple, on observe un premier regroupement avec le chimpanzé, puis le couple homme / chimpanzé est regroupé avec le gorille, puis ce groupe de trois est regroupé avec l'orang-outang. Si on inclut les fossiles, ce schéma se complique avec l'apparition de nouvelles branches, entre l'homme et le chimpanzé notamment. On obtient ainsi une série de dichotomies qui, lorsqu'elle est placée le long d'une échelle de temps, représente en quelque sorte l'arbre évolutif de la vie. Comme son modèle végétal, l'arbre évolutif de la vie est constitué de branches sœurs qui se détachent d'une dichotomie unique.

Par conséquent, si l'on connaît la longueur d'une de ces branches, la branche sœur doit nécessairement avoir le même point de départ. Découvrir un fossile appartenant à la lignée (branche) humaine âgé de 5 millions d'années, par exemple, implique que la dichotomie de cette lignée avec sa lignée sœur, celle du chimpanzé, est plus ancienne que 5 millions d'années. Lorsque de deux lignées sœurs l'une est bien documentée par des fossiles et que l'autre ne l'est pas (bien qu'elle est aussi ancienne), cette dernière sera appelée lignée fantôme. Un exemple est illustré par les nombreux vers qui vivent aujourd'hui sur Terre. On sait qu'ils existent depuis des centaines de millions d'années, mais leurs lignées sont fantômes car leur corps mou n'a laissé aucun fossile : leur présence est avérée par la découverte de fossiles de leur groupes frères fossilisés grâce à certaines parties dures de leur corps (une coquille par exemple).

Une lignée fantôme est identifiée lorsqu’on connaît l’existence de son groupe frère dans le passé grâce aux fossiles. Dans cet exemple, la lignée de l’animal mou doit être aussi ancienne que celle de sa lignée sœur dont les représentants à coquille sont connus par des fossiles.