L’analyse de ce fossile datant du Cambrien, ancêtre des arthropodes actuels, révèle qu’il était doté d’un cerveau. La comparaison des caractéristiques de ce cerveau fossile avec celui des arthropodes a permis de préciser l’origine et l’évolution du cerveau au cours du temps.
Cardiodictyon catenulum, voici le nom de cette sorte de petit ver ayant vécu il y a 525 millions d'années et qui pourrait bien forcer les manuels de science à revoir leurs leçons concernant l'évolution du cerveau. Retrouvé en Chine en 1984, le fossile, qui ne mesure que 1,5 centimètre de long, a d'ailleurs longtemps gardé pour lui son secret. C'est une nouvelle série d'analyses qui a permis à des scientifiques de découvrir qu'il possédait, contre toute attente, un système nerveux, mais également un cerveau !
Une découverte sensationnelle car pendant longtemps, les scientifiques ont considéré que les cerveaux ne pouvaient pas être fossilisés. De plus, personne ne se serait attendu à en retrouver la trace chez un animal aussi petit et aussi ancien.
Révision des théories concernant l’évolution du cerveau chez les arthropodes
En étudiant de plus près le fossile, un détail, qui n'en est pas réellement un, a de plus attiré toute l'attention des chercheurs et les a poussés à revoir les paradigmes jusqu'à présent énoncés sur l'évolution de la tête et du cerveau chez les arthropodes.
Cardiodictyon fait en effet partie des lobopodiens, un groupe éteint qui était cependant très bien représenté durant le Cambrien. Ces créatures semblent être les ancêtres d’une partie des arthropodes actuels, comme les crustacés, les insectes ou les araignées. Contrairement à leurs descendants, qui se caractérisent par un corps, une tête et un cerveau segmentés et par la présence de plusieurs paires de pattes jointes, les lobopodiens possédaient des paires de pattes disjointes sur un corps segmenté, mais la tête et en particulier le cerveau ne le sont pas. Cette différence majeure avec les arthropodes actuels pourrait permettre de résoudre un débat ancien concernant l'origine et la composition de la tête chez ces êtres vivants.
Depuis les années 1880, les biologistes pensent en effet que la tête des arthropodes ne représenterait que le prolongement antérieur d'un tronc segmenté et que ces deux parties du corps avaient donc dû connaître une évolution commune. Les récentes observations sur le fossile de Cardiodictyon montrent cependant que chez les ancêtres des arthropodes, la tête n'était pas segmentée, ni le cerveau, ce qui suggère que ce dernier aurait évolué de façon indépendante du système nerveux occupant le reste du tronc.
Un schéma d’organisation du cerveau universel ?
Les scientifiques ont ensuite comparé l'anatomie des lobopodiens avec l'expression des gènes chez leurs descendants actuels. Cela leur a permis de mettre en évidence l'existence d'un lien entre ces créatures fossiles et les arthropodes : le schéma global de l'organisation du cerveau aurait été préservé du Cambrien jusqu'à aujourd'hui. Cardiodictyon montre en effet un cerveau divisé en trois domaines, chacun étant dédié à des organes différents. Or, chez les arthropodes actuels, le cerveau est également divisé en plusieurs domaines, chacun étant associé à une combinaison de gènes bien précise. Ce schéma est d'ailleurs retrouvé quelle que soit l'espèce étudiée.
Les auteurs pensent que leur découverte pourrait aider à comprendre l’origine du cerveau des vertébrés, qui lui aussi possède une architecture similaire, avec notamment un cerveau antérieur et un cerveau moyen qui sont génétiquement distincts de la moelle épinière. Leur étude a été publiée dans la revue Science.
Notre cerveau pourrait donc trouver ses racines dans celui de ce petit ver fossilisé qui arpentait le fond des océans il y a 525 millions d'années.
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