Les trilobites ont disparu depuis longtemps, mais un fossile rare révèle comment ils se sont accouplés

Les trilobites ne ressemblent peut-être pas à des créatures câlines, mais au moment de l’accouplement, une espèce de ces arthropodes maintenant disparus – qui ressemblaient à des punaises de pomme de terre géantes nageantes portant des casques de Dark Vador – se réunirait pour un petit câlin, selon une nouvelle étude.

Un scientifique a fait cette découverte après être tombé sur un fossile extraordinaire de Olenoides serratus, une espèce de trilobite qui a vécu il y a environ 508 millions d’années pendant la période cambrienne. Ce fossile bien conservé a révélé une paire d’appendices courts sur la face inférieure de sa section médiane, qui ont probablement été utilisés comme claspers, ont déclaré les chercheurs. Une femme O. serratus probablement stationnée sur le fond marin, puis un mâle la montait d’en haut, en utilisant les pinces pour s’accrocher à son corps – une manœuvre qui le mettrait dans la meilleure position d’accouplement possible.

« L’importance de s’accrocher à la femelle est que le mâle soit dans la bonne position lorsque les œufs sont libérés », a déclaré à Live Science Sarah Losso, chercheuse principale de l’étude, candidate au doctorat en biologie des organismes et de l’évolution à l’Université Harvard. « Parce que cela augmente les chances que son sperme féconde les ovules. C’est un comportement qui augmentera les chances de succès de l’accouplement. »

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Il y a plus de 20 000 espèces connues de trilobites qui habitaient Terre pendant environ 270 millions d’années, jusqu’à ce qu’ils disparaissent il y a environ 252 millions d’années à la fin de la période permienne. Les chercheurs connaissent cette espèce, O. serratus, pendant plus d’un siècle, après que les paléontologues ont trouvé ses restes fossiles dans les schistes de Burgess, un point chaud fossile pour les créatures marines du Cambrien situé dans ce qui est maintenant les Rocheuses canadiennes.

Les scientifiques se sont principalement concentrés sur O. serratus spécimens trouvés au début des années 1900, ce qui signifie qu’ils ont largement ignoré les spécimens supplémentaires trouvés au tournant du 21ème siècle, a déclaré Losso. Cependant, alors qu’il se lançait dans un grand projet d’examen de cette bête, Losso a trouvé un fossile précieux au Musée royal de l’Ontario.

« Je devais regarder chaque spécimen, alors je suis tombé sur celui-ci et je me suis dit : ‘C’est bizarre. Ce n’est pas du tout ce à quoi ces appendices sont censés ressembler », a-t-elle déclaré.

Les fossiles de trilobites préservent rarement les pattes des créatures; en règle générale, seule la coquille extérieure dure se fossilise, a déclaré Losso. En fait, seulement 38 des 20 000 espèces connues ont des fossiles avec des appendices préservés, a-t-elle déclaré. Il est donc remarquable que ce spécimen particulier ait préservé la paire d’appendices plus courts à la section médiane, a-t-elle déclaré.

« C’est déjà un trilobite cool juste parce qu’il a des appendices », a-t-elle déclaré.

Cette paire de jambes inhabituelle est plus étroite et plus courte que les paires de jambes devant et derrière elle, a-t-elle déclaré. De plus, ces appendices courts n’ont pas d’épines – une caractéristique sur les autres pattes du trilobite qui a probablement aidé le prédateur à déchiqueter sa nourriture.

Alors, pourquoi un trilobite aurait-il une paire d’appendices courts, minces et sans colonne vertébrale à sa section médiane? Pour enquêter, Losso et le co-chercheur javier Ortega-Hernández, professeur adjoint de biologie des organismes et de l’évolution à l’Université Harvard, ont comparé O. serratus‘ appendices avec ceux des arthropodes vivants, un groupe qui comprend de nombreux invertébrés modernes, y compris les insectes, les araignées et les crabes.

Cette analyse a révélé que O. serratus‘ appendices étranges étaient probablement des claspers, a déclaré Losso. Lors d’une séance d’accouplement, il est probable que le mâle aille au-dessus de la femelle, la tête alignée avec le tronc de la femelle, « donc il est plus décalé vers l’arrière, mais au-dessus d’elle », a déclaré Losso. « Dans cette position sur l’exosquelette, il y a ces épines qui se projettent hors de la queue. Les appendices du mâle s’aligneraient bien avec ces épines, de sorte que les claspers pourraient s’agripper à ces deux paires d’épines.

En d’autres termes, les mâles ont probablement utilisé leurs pinces pour « s’accrocher aux épines de sa queue », a déclaré Lasso.

Un autre bien conservé O. serratus spécimen « n’a certainement pas de claspers », a déclaré Lasso. « Nous pensons que c’est probable [a] femme. » En d’autres termes, cette espèce avait probablement un dimorphisme sexuel, ce qui signifie que les mâles et les femelles avaient des caractéristiques différentes.

Cette « stratégie d’accouplement des claspers » se retrouve aujourd’hui chez les limules (Limulus polyphemus), qui sont très lointainement apparentés aux trilobites.

« Chez les limules, ils deviennent en fait assez violents à ce sujet; Les mâles vont se bousculer les uns les autres », a déclaré Lasso. « Vous pourriez avoir plusieurs mâles qui s’accrochent tous à une seule femelle. Les mâles finissent par se blesser les uns les autres et parfois ils arrachent des appendices parce qu’ils se bousculent tous pour une position à cet endroit. [on the female] lorsque les œufs sont libérés.

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Il est possible que O. serratus était tout aussi compétitif sur l’accouplement, a-t-elle déclaré. Mais elle a mis en garde contre l’extrapolation de ce comportement à d’autres espèces de trilobites, car ces créatures avaient un large éventail d’habitats et de formes corporelles.

« C’est la première fois que nous voyons [a] spécialisation vraiment importante des appendices chez les trilobites », a déclaré Lasso. « Il est intéressant de voir que le comportement d’accouplement complexe avait déjà évolué chez les arthropodes au milieu du Cambrien. »

L’étude démontre « de manière convaincante que les jambes modifiées[…]sont de véritables variations biologiques, et non une régénération après avoir été endommagés », a déclaré Greg Edgecombe, chercheur sur l’évolution des arthropodes au Musée d’histoire naturelle de Londres, à Live Science dans un courrier électronique. « Leur forme a du sens si le spécimen est un mâle et que ces pattes spécialisées sont utilisées pour s’accrocher à une femelle pendant l’accouplement. »

Des études antérieures ont fourni des preuves que les trilobites se reproduisaient comme des limules « parce que des grappes de trilobites de la même espèce de la même taille (adulte) sont connues depuis longtemps », a ajouté Edgecombe. « L’idée était qu’ils se réunissent en groupe pour muer leurs exosquelettes, puis s’accoupler. Maintenant, nous pouvons ajouter le détail qu’au moins certains mâles trilobites avaient des claspers.

L’étude a été publiée en ligne vendredi (6 mai) dans la revue Géologie.

Publié à l’origine sur Live Science.