Ces chercheurs ont observé des poissons morts pourrir pendant 70 jours – pour la science

Parfois, la science peut être une entreprise désordonnée, sans parler de « dégoûtant et malodorant ». C’est ainsi que des chercheurs britanniques ont décrit leurs expériences de surveillance des carcasses de bars morts alors qu’elles pourrissaient pendant 70 jours. Au cours de ce processus, ils ont acquis des informations fascinantes sur la façon (et pourquoi) les tissus mous des organes internes peuvent être conservés de manière sélective dans les archives fossiles, selon un nouvel article publié dans la revue Paleontology.

La plupart des fossiles sont des os, des coquillages, des dents et d’autres formes de tissus « durs », mais on découvre parfois des fossiles rares qui préservent les tissus mous comme la peau, les muscles, les organes ou même le globe oculaire occasionnel. Cela peut en dire beaucoup aux scientifiques sur les aspects de la biologie, de l’écologie et de l’évolution de ces organismes anciens que les squelettes seuls ne peuvent pas transmettre. Par exemple, plus tôt cette année, les chercheurs ont créé un modèle 3D très détaillé d’un fossile d’ammonite vieux de 365 millions d’années de la période jurassique en combinant des techniques d’imagerie avancées, révélant des muscles internes qui n’avaient jamais été observés auparavant.

« L’une des meilleures façons dont les tissus mous peuvent se transformer en roche est de les remplacer par un minéral appelé phosphate de calcium (parfois appelé apatite) », a déclaré le co-auteur Thomas Clements de l’Université de Birmingham. « Les scientifiques étudient le phosphate de calcium depuis des décennies pour essayer de comprendre comment ce processus se produit, mais une question que nous ne comprenons tout simplement pas est pourquoi certains organes internes semblent plus susceptibles d’être préservés que d’autres. »

Plus précisément, les muscles, les estomacs et les intestins ont tendance à « phosphater » beaucoup plus fréquemment que d’autres organes, comme les reins et les gonades. Il existe deux hypothèses communes pour expliquer cela. La première est que différents organes se décomposent à des rythmes différents et que le pH de certains organes tombera en dessous du seuil critique de 6,4. Au fur et à mesure que ces organes se décomposent, ils créent un microenvironnement au pH distinct qui augmente la probabilité que ces organes soient fossilisés. Différents minéraux peuvent se former dans différentes zones d’une même carcasse.

Exemples de tissus mous phosphatés dans les fossiles : (a) un estomac de grenouille avec un vide phosphaté ;  (b) image micro-CT d'un fossile de poisson brésilien avec des organes internes phosphatés ;  (c) Serpent colubride à peau phosphatée.

La deuxième hypothèse est que la biochimie tissulaire joue un rôle majeur. Plus précisément, un environnement de pH omniprésent se forme dans la cavité corporelle et persiste jusqu’à ce que la carcasse se décompose.

D’après Clément et al., aucune recherche antérieure ne s’est concentrée sur la documentation des gradients de pH associés à la dégradation de caractéristiques anatomiques spécifiques lorsqu’une carcasse pourrit en temps réel ; les expériences passées se sont concentrées sur l’enregistrement des fluctuations de pH à l’extérieur de la carcasse. L’équipe a donc décidé de combler cette lacune et de mener des expériences sur des poissons en décomposition, documentant comment le gradient de pH a changé au cours de deux mois et demi.

Tout d’abord, ils ont acheté plusieurs bars européens adultes auprès d’un poissonnier local dès que possible après la mort (pas plus de 24 à 36 heures). Les poissons ont été conservés sur de la glace pour ralentir la décomposition mais n’ont pas été congelés pour éviter tout dommage cellulaire. Ensuite, ils ont inséré des sondes de pH à divers endroits sur chacune des six carcasses de bar pour cibler des organes spécifiques : estomac, foie, intestins et muscle épaxial. Une cinquième sonde a été utilisée pour surveiller le pH du milieu environnant entre 1 et 2 mm de la carcasse.

Autres exemples de tissus mous phosphatés dans les fossiles : (d) Ver polychète avec musculature phosphatée ;  (e) trilobite avec tractus intestinal phosphaté;  et (f) pieuvre vampyropode sous lumière UV pour montrer les tissus phosphatés.

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