Le plus ancien fossile de primate livre ses secrets

Reconstruction en trois dimensions du squelette d'Archicebus achilles

Rien, sans doute, ne destinait ce squelette à remporter la palme du plus ancien fossile de primate. Il y a une dizaine d'années, un amateur de poissons fossiles découvre cet étrange spécimen dans une carrière de la province du Hubei, en Chine. Intrigué, il le montre à Xijun Ni de l’Académie des Sciences de Pékin, venu effectuer des fouilles dans la région. Le chercheur identifie immédiatement le fossile comme celui d'un primate. Dix ans plus tard, des analyses poussées permettent enfin d'en savoir un peu plus sur ce lointain cousin des êtres humains, baptisé Archicebus achilles. Les résultats, publiés dans la revue Nature du 6 juin 2013, montrent que cet animal vivait il y a 55 millions d’années, soit 7 millions de plus que les plus anciens primates connus à ce jour.

De radiographie en radiographie

Paul Tafforeau : « L'étude a pris dix ans... » (audio)

Complet, ce fossile est exceptionnellement bien conservé. Mais il est aussi très fragile car, enchevêtré dans de la roche de calcaire argileux, il se trouve sur deux plaques différentes à la fois. « Étant donné sa petite taille, il était trop risqué de dégager le squelette manuellement », explique Paul Tafforeau, l’un des auteurs de l’étude.

Xijun Ni et son équipe ont d'abord essayé d’utiliser des techniques d’imagerie traditionnelle, par absorption de rayons X, pour analyser l’objet sans l’abîmer. Néanmoins, les résultats n'étaient pas satisfaisants. « Le fossile était trop plat pour être scanné, précise le chercheur. C'est alors qu'ils se sont tournés vers nous, au Synchrotron de Grenoble (ESRF) ».

Paul Tafforeau est paléoanthropologue de formation. En travaillant à l'ESRF, il a adapté la technologie du synchrotron à l'observation des fossiles. Chargé d’examiner les plaques de Xijun Ni, il a utilisé « l'imagerie en contraste de phase à rayonnement synchrotron ». Un procédé totalement non invasif qui dévoile d’infimes détails. Les simulations 3D sont réalisées à partir des clichés obtenus.

Reconstitution 3D du pied gauche d'Archicebus achilles

Diurne et minuscule

Grâce à ces vues en trois dimensions du squelette, il est possible de déterminer l’allure que devait avoir Archicebus achilles. Avec un tronc d’environ 71 mm et un crâne de près de 25 mm de long pour 17 mm de large, sa taille devait avoisiner 13 cm. En se basant sur les équations reliant la masse corporelle à la surface des molaires pour les primates actuels, les chercheurs estiment son poids entre 20 et 30 grammes. Il serait donc aussi petit que le lémurien microcèbe pygmée de Madagascar !

Paul Tafforeau : le comportement d'Archicebus achilles (audio)

Ses petites dents pointues montrent qu’il était probablement insectivore. Constat plus surprenant, la largeur des cavités orbitales du squelette indique que l’animal menait ses activités le jour, alors que la vie des primates primitifs était supposée nocturne.

« C’est un fossile intéressant, qui révèle des choses inattendues, souligne Marc Godinot, responsable du laboratoire d’évolution des primates à l’École pratique des hautes études (EPHE). C’est une surprise de découvrir une si petite espèce avec une morphologie adaptée aux sauts, à une époque si précoce. » Certaines particularités de l’ossature suggèrent en effet qu'Archicebus sautait sur ses quatre membres pour se déplacer. « Un nouveau squelette, un nouveau primate et un nouveau mode de locomotion : autant d'éléments qui prouvent une évolution rapide. »

Simiiformes ou tarsiiformes

Chaque découverte d'espèce fossilisée soulève la même question : où la placer sur l’arbre phylogénétique ? Selon les scientifiques chargés de l’étude, ce primate présente « une mosaïque de caractéristiques des haplorhiniens », la famille dont descendent les singes et les hommes. Cependant, il possède également des traits spécifiques aux deux sous-familles de ce groupe. Au niveau du pied, la forme de l’os calcanéen et les proportions du métatarse rappellent les simiiformes (lignée de l’Homme) alors que le crâne ou la dentition indiqueraient plutôt une appartenance aux tarsiiformes (lignée des tarsiers). Finalement, la comparaison de caractères morphologiques et de données moléculaires permet de situer Archicebus achilles au tout début de la branche des tarsiiformes.

Cette découverte pourrait remettre en cause des datations retenues à ce jour. Ce spécimen est en effet proche des deux familles et donc de l'embranchement entre les deux. Or il est daté de l'Éocène et plus précisément de 55,8 à 54,8 millions d’années, une date antérieure à celle jusqu'alors retenue pour la divergence entre les tarsiiformes et les simiiformes. L'évolution divergente entre ces groupes a donc peut-être débuté plus tôt qu'on ne le pensait. Mieux encore, c’est la distinction des haplorhiniens avec les ancêtres des lémuriens qui pourrait devoir être revue. Marc Godinot invite cependant à ne pas tirer de conclusions hâtives : « C’est un fossile très difficile à étudier. J’attends avec impatience une monographie détaillée de la façon dont ils ont procédé ».

Parmi les questions encore en suspens, la localisation géographique d'Archicebus achilles : « Beaucoup de chercheurs situaient l’origine des primates en Afrique et non en Chine », explique Paul Tafforeau. Une hypothèse qui devra désormais être revue.