Cache fossile écossais 'Rosetta Stone' pour comprendre les débuts de la vie

Une cache spectaculaire de fossiles découverte dans le nord-est rural de l'Écosse pourrait servir de "pierre de Rosette" pour nous aider à comprendre les débuts de la vie. Le chert de Rhynie, découvert pour la première fois en 1912 près du village du même nom dans l'Aberdeenshire, remonte à quelque 407 millions d'années au début du Dévonien. Il s'agit d'un soi-disant "Lagerstätte", un dépôt sédimentaire contenant des fossiles exceptionnellement bien conservés - dans ce cas d'anciens arthropodes, des cyanobactéries, des champignons, des lichens et sept taxons différents de plantes terrestres.

Un chert est une roche sédimentaire dure à grains fins composée de silice. On pense que le chert Rhynie, en particulier, s'est formé lorsque les eaux riches en silice des sources volcaniques ont inondé et pétrifié un écosystème terrestre en place et presque instantanément.

Une nouvelle analyse du chert Rhynie entreprise par des chercheurs d'Edimbourg a révélé que la préservation des fossiles au niveau moléculaire a dépassé les attentes.

L'équipe a pu identifier les "empreintes digitales" chimiques de divers organismes conservés dans les roches.

Tout comme la pierre de Rosette a permis aux égyptologues de déchiffrer les hiéroglyphes, les chercheurs espèrent que ces codes chimiques les aideront à découvrir l'identité de certaines des créatures les plus ambiguës conservées dans le chert de Rhynie.

Dans leur étude, le paléobiologiste Dr Corentin Loron de l'Université d'Édimbourg et ses collègues ont utilisé une technique d'imagerie non destructive à haute résolution connue sous le nom de spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier pour analyser les fossiles dans le chert de Rhynie avec de nouveaux détails.

En se concentrant d'abord sur les fossiles représentant des espèces identifiables, l'équipe a pu identifier des empreintes moléculaires qui leur ont permis de faire la distinction entre bactéries, champignons et autres organismes.

Ces signatures ont déjà été utilisées pour en savoir plus sur certains des membres les plus mystérieux de l'écosystème de Rhynie, dont deux spécimens de "nématophyte" tubulaire.

Ces organismes énigmatiques - qui ont été trouvés à la fois dans les sédiments dévoniens et plus anciens du Silurien tardif - ont à la fois des caractéristiques algales et fongiques, de sorte qu'ils ont été difficiles à classer.

Les nouvelles découvertes, cependant, indiquent qu'il est peu probable qu'il s'agisse de champignons ou de lichens.

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Le co-auteur de l'article et paléobiologiste, le Dr Sean McMahon, également de l'Université d'Édimbourg, a déclaré : « Nous avons montré comment une méthode rapide et non invasive peut être utilisée pour faire la distinction entre différentes formes de vie.

"Cela ouvre une fenêtre unique sur la diversité des débuts de la vie sur Terre."

Les chercheurs ont également expérimenté l'introduction de leurs données dans un algorithme d'apprentissage automatique formé pour classer les différents organismes trouvés dans le chert de Rhynie.

À l'avenir, ont-ils déclaré, la même approche pourrait être utilisée pour trier les données collectées à partir d'autres gisements riches en fossiles.

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Le Dr Loron a déclaré que les travaux mettent en évidence les informations potentielles pouvant être fournies par des études interdisciplinaires reliant la paléontologie à des domaines tels que la physique et la chimie.

Il a déclaré: "Notre travail met en évidence l'importance scientifique unique de certains des patrimoines naturels spectaculaires de l'Écosse et nous fournit un outil pour étudier la vie dans des vestiges plus délicats et plus ambigus."

Le co-auteur de l'article et paléontologue, le Dr Nick Fraser des National Museums Scotland, a convenu, ajoutant : « Le développement continu des techniques analytiques offre de nouvelles voies pour explorer le passé.

"Notre nouvelle étude offre un moyen supplémentaire de scruter de plus en plus profondément les archives fossiles."

Les résultats complets de l'étude ont été publiés dans la revue Nature Communications.