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Mar 28, 2024

La tige cécilienne du Trias soutient l'origine dissorophoïde des amphibiens vivants

Nature volume 614, pages 102-107 (2023)Citer cet article 19k Accès 4 Citations 567 Détails Altmetric Metrics Les amphibiens vivants (Lissamphibia) comprennent les grenouilles et les salamandres (Batrachia) et les

Nature volume 614, pages 102-107 (2023)Citer cet article

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Les amphibiens vivants (Lissamphibia) comprennent les grenouilles et les salamandres (Batrachia) et les céciliens sans membres ressemblant à des vers (Gymnophiona). La divergence moléculaire estimée entre les gymnophions et les batraciens du Paléozoïque1 suggère une lacune majeure dans l'enregistrement des lissamphibiens à couronne avant leurs premières occurrences de fossiles au cours de la période du Trias2,3,4,5,6. Des études récentes trouvent une Batrachia monophylétique au sein des temnospondyles dissorophoïdes7,8,9,10, mais l'absence de fossiles céciliens de la période pré-jurassique11,12 a rendu controversées leurs relations avec les batraciens et leurs affinités avec les tétrapodes du Paléozoïque1,8,13,14. Nous rapportons ici la tige cécilienne géologiquement la plus ancienne - un lissamphibien à couronne de l'époque du Trias supérieur de l'Arizona, aux États-Unis - prolongeant l'enregistrement cécilien d'environ 35 millions d'années. Ces fossiles éclairent le rythme et le mode d'évolution morphologique et fonctionnelle des céciliens précoces, démontrant une acquisition retardée des caractéristiques musculo-squelettiques associées à la fossorialité chez les céciliens vivants, notamment le mécanisme de fermeture à double mâchoire 15, 16, les orbites réduites 17 et l'organe tentaculaire 18. La provenance de ces fossiles suggère une origine équatoriale pangée pour les céciliens, ce qui implique que la biogéographie cécilienne vivante reflète des aspects conservés de la fonction et de la physiologie cécilienne19, en combinaison avec des modèles de vicariance déterminés par la tectonique des plaques20. Ces fossiles révèlent une combinaison de caractéristiques uniques aux céciliens ainsi que des caractéristiques partagées avec les temnospondyles batraciens et dissorophoïdes, fournissant ainsi des preuves nouvelles et convaincantes soutenant une origine unique des amphibiens vivants au sein des temnospondyles dissorophoïdes.

Parmi les neuf lignées de tétrapodes ayant survécu du Trias à nos jours21, les céciliens possèdent les archives fossiles les plus pauvres, avec seulement 11 occurrences au total22 ; parmi ceux-ci, seuls Rubricacaecilia monbaroni23 et Eocaecilia micropodia11,12 représentent des céciliens à tige sans ambiguïté. L'origine permo-carbonifère estimée des céciliens laisse un écart de plus de 70 millions d'années entre les parents putatifs du Paléozoïque et les Éocaecilia1. L'absence d'enregistrement cécilien pré-Jurassique fournit peu de preuves informant sur le modèle de transformations morphologiques conduisant au plan corporel cécilien spécialisé, le moment et le modèle des origines et de la diversification céciliennes, les origines fonctionnelles et écologiques des céciliens existants et la paléobiogéographie cécilienne. En outre, cet écart a entraîné un désaccord de longue date concernant les relations des groupes d'amphibiens vivants entre eux et avec d'autres tétrapodes, avec de multiples hypothèses mutuellement exclusives proposées8,14. Avec la découverte de Gerobatrachus hottoni7, un dissorophoïde du Permien inférieur présentant une combinaison de caractéristiques batraciennes et amphibamiformes, la monophylie de Batrachia imbriquée dans les dissorophoïdes amphibamiformes a atteint un consensus proche8, démontrant la nature cruciale des nouvelles preuves fossiles pour les questions d'origine lissamphibienne. Malgré une meilleure compréhension des origines des batraciens, les origines de Lissamphibia restent controversées, dépendant désormais des relations des céciliens avec les batraciens et les tétrapodes du Paléozoïque1,8,13,14. Par conséquent, le consensus sur les origines des lissamphibiens ne peut être résolu qu'avec l'ajout de nouveaux fossiles céciliens comblant le fossé morphologique entre les Éocaecilia et les tétrapodes du Paléozoïque.

Nous approchons ici d'un tel consensus en rapportant la découverte d'une nouvelle tige cécilienne provenant d'un lit d'os de microvertébrés et de macrovertébrés multitaxiques dans la formation Chinle du Trias supérieur du parc national de la forêt pétrifiée (PEFO), Arizona, États-Unis (données étendues, figures 1 et 2). Ce matériel représente la localité fossile cécilien la plus abondante connue, avec au moins 76 individus constitués d'éléments squelettiques tridimensionnels isolés dont nous déduisons qu'ils appartiennent au même taxon, y compris des éléments des mâchoires supérieure et inférieure, et des post-crânes (Informations supplémentaires , section 1).