Bien avant que les vertébrés ne marchent sur la terre ferme, les mille-pattes avaient la place pour eux seuls. Des centaines de millions d’années avant l’arrivée des dinosaures, ces premiers décomposeurs aidaient à établir les écosystèmes terrestres de la Terre. Mais malgré leur histoire ancienne, les scientifiques n’avaient pas encore entièrement démêlé leur histoire évolutive.
Désormais, une équipe internationale de scientifiques dirigée par Virginia Tech a résolu l’un des derniers grands mystères de l’évolution des mille-pattes, révélant de nouveaux indices sur un groupe d’animaux qui a contribué à ouvrir la voie à la vie terrestre.
Les résultats, publiés dans Current Biology, complètent la première histoire évolutive de tous les ordres de mille-pattes vivants. En combinant des données génomiques d’espèces vivantes avec des preuves morphologiques de fossiles, les chercheurs ont retracé les origines du groupe jusqu’à près de 460 millions d’années — suggérant que les mille-pattes pourraient avoir été présents bien avant les plus anciens fossiles connus de mille-pattes.
« Les mille-pattes ont devancé les vertébrés sur la terre ferme de plus de 80 millions d’années », a déclaré Paul Marek, l’auteur principal de l’étude et professeur associé au Collège d’agriculture et des sciences de la vie du Département d’entomologie. « Ils ont vraiment préparé le terrain pour la vie ultérieure sur terre, y compris les humains et les vertébrés. »
Reconstituer les pièces manquantes
Pendant plus d’un siècle, les scientifiques ont su que deux groupes rares de mille-pattes — Siphoniulida et Siphonocryptida — existaient, mais sans spécimens frais pour l’analyse ADN, ils ne pouvaient pas confirmer où ils se situaient dans l’arbre généalogique des mille-pattes.
L’un des groupes comprend des mille-pattes mesurant à peine un centimètre de long qui passent toute leur vie sous terre. L’autre ne survit que dans quelques endroits connus.
« Ces deux derniers étaient un peu nos baleines blanches », a déclaré Marek.
Des chercheurs se sont rendus à Los Tuxtlas, au Mexique, et aux îles Canaries, en Espagne, pour collecter Siphoniulus neotropicus et Hirudicryptus canariensis, deux mille-pattes dont l’ADN n’avait jamais été inclus dans une analyse évolutive.
« Il a fallu 10 personnes pendant plus d’une semaine juste pour trouver ce minuscule adulte de 10 millimètres », a déclaré Luisa « Fernanda » Vasquez-Valverde M.S. ’21, Ph.D. ’24, première auteure de l’article et assistante dans le laboratoire de Marek. « Les trouver sur le terrain était difficile parce que nous ne voyions que ce petit nématode blanc. Nous n’étions pas sûrs qu’il s’agissait d’un mille-pattes avant de regarder au microscope. »
En séquençant l’ADN des deux groupes, en comparant des centaines de gènes à travers 82 espèces de mille-pattes, et en combinant ces résultats avec des preuves provenant de 29 fossiles, les chercheurs ont pu déterminer où ces groupes s’inscrivent dans l’histoire des mille-pattes et quand leurs lignées ont émergé. L’effort a généré des téraoctets de données génétiques et a utilisé les ressources de Advanced Research Computing de Virginia Tech pour reconstruire les relations remontant à des centaines de millions d’années.
Un groupe, Siphonocryptida, s’est avéré ne pas être un ordre distinct après tout, mais une partie d’une lignée existante. L’autre, Siphoniulida, a finalement été placé parmi ses plus proches parents sur la chronologie de l’évolution des mille-pattes.
Coloniser une Terre étrangère
L’analyse a révélé que les mille-pattes pourraient être apparus il y a près de 460 millions d’années — environ 35 millions d’années avant les plus anciens fossiles connus de mille-pattes et bien plus tôt qu’on ne le croyait auparavant.
« La plus grande surprise a été de voir à quel point certaines de ces lignées se sont avérées anciennes », a déclaré Marek.
À cette époque, la vie sur Terre était radicalement différente. Marek a déclaré que les mille-pattes ont contribué à pionner la vie terrestre en décomposant la matière organique et en recyclant les nutriments dans certains des premiers écosystèmes de la planète.
« Il n’y avait ni vertébrés, ni arbres, ni feuilles, ni plantes à fleurs, ni plantes à graines », a déclaré Marek. « Les mille-pattes se nourrissaient de mousses en décomposition, de limon décomposé et de matières primordiales à la surface de la Terre. »
L’arbre généalogique complet a également aidé à révéler quand l’une des adaptations les plus importantes des mille-pattes est apparue pour la première fois.
« Ils ont fabriqué les premières armes chimiques », a déclaré Marek. « Ce sont de petites usines chimiques. »
L’étude retrace ces défenses chimiques jusqu’à environ 260 millions d’années, offrant l’image la plus claire à ce jour du moment où les mille-pattes les ont développées pour la première fois.
Héros méconnus de l’écosystème
Aujourd’hui, les mille-pattes restent parmi les détritivores les plus importants de la nature, décomposant les matières végétales en décomposition et restituant les nutriments aux écosystèmes.
« C’est vraiment assez déroutant qu’ils aient une fonction si importante dans l’écosystème, et pourtant ils sont si mal connus », a déclaré Marek.
Malgré tout ce que les scientifiques ont appris, les mille-pattes recèlent encore de nombreuses découvertes. Les scientifiques ont décrit plus de 14 000 espèces de mille-pattes dans le monde, mais les experts estiment qu’il pourrait y en avoir des dizaines de milliers encore non découvertes. Marek et ses étudiants ont aidé à identifier de nouveaux mille-pattes dans des endroits allant du campus de Blacksburg de Virginia Tech à la ville de Los Angeles.
Pour une nouvelle génération de chercheurs sur les mille-pattes comme Vasquez-Valverde, cela fait partie de ce qui rend ces animaux si fascinants.
« Il y a tout ce potentiel de découverte », a-t-elle déclaré. « Cela me fait me demander ce que nous allons encore trouver. »
Article : Reshaping the millipede tree of life by inclusion of the last two unsampled orders – Journal : Current Biology – DOI : Lien vers l’étude
Source : Virginia Tech
