Des scientifiques ont étudié le plus ancien cerveau d’être vivant découvert à ce jour. Ils ont alors découvert « une signature commune » à la fabrication des cerveaux dans l’évolution.

À quoi peut bien ressembler un cerveau vieux de 525 millions d’années ? Avec une telle ancienneté, il n’est pas question d’un cerveau humain, mais plutôt d’un autre animal existant à cette époque reculée. Pour des travaux publiés dans Science, le 24 novembre 2022, quatre paléontologues se sont penchés sur les restes d’un lobopodien. Cet animal, totalement éteint aujourd’hui, était un inverterbré vivant il y a plus de 500 millions d’années dans les fonds marins.

Un fossile récemment redécouvert comporte des parties bien préservées de ce qui était… son cerveau. Le plus ancien répertorié à ce jour. « Jusqu’à une date très récente, il était communément admis que les cerveaux ne se fossilisaient pas et que l’on ne s’attendait donc pas à trouver un fossile dont le cerveau était préservé », détaille Frank Hirth, l’un des auteurs de l’étude. « Cet animal est si petit qu’on n’oserait même pas le regarder dans l’espoir d’y trouver un cerveau. »

La taille du spécimen n’est que de 1,5 centimètre. De fait, l’étude était périlleuse : l’usage de la radiographie était impossible. Les paléontologues ont donc mobilisé plusieurs prises de vue à haute résolution, qu’ils ont superposées pour filtrer toutes les longueurs d’onde. Ainsi, les scientifiques ont produit une cartographie de ce cerveau vieux de 525 millions d’années… non sans surprises.

« Un plan de base génétique commun »

Les scientifiques ont procédé à une comparaison entre ce spécimen et les arthropodes terrestres de notre époque (araignées, mille-pattes…). Le résultat les a pris de court : il semblerait que la structure cerveau-système nerveux soit restée plus ou moins la même depuis 525 millions d’années. Le même modèle s’est répété entre le Cambrien inférieur et nos jours. Des hypothèses supposaient que les premières espèces de ce genre étaient structurellement différentes dans le temps.

Numérisation du fossile. En rose, les tissus nerveux conservés. // Source : Science, King's College London
Numérisation du fossile. En rose, les tissus nerveux conservés. // Source : Science, King’s College London

« Nous avons identifié une signature commune à tous les cerveaux et à leur mode de formation », s’est réjoui Frank Hirth. « Nous avons réalisé que chaque domaine du cerveau, et ses caractéristiques correspondantes, sont spécifiés par la même combinaison de gènes, quelle que soit l’espèce étudiée. Cela permet d’identifier un plan de base génétique commun pour la fabrication d’un cerveau. »

Reste à savoir si cette même continuité serait applicable à d’autres genres animaux. Cela offre en tout cas un regard plus complet sur certaines mécaniques de l’évolution, dont les rouages se jouent à l’échelle de centaines de millions d’années.

Pour Frank Hirth, d’ailleurs, cette trouvaille est à mettre en perspective avec les perturbations humaines actuelles des écosystèmes : « À une époque où des événements géologiques et climatiques majeurs remodelaient la planète, de simples animaux marins comme Cardiodictyon ont donné naissance au groupe d’organismes le plus diversifié au monde — les euarthropodes — qui se sont finalement répandus dans tous les habitats émergents de la Terre, mais qui sont aujourd’hui menacés par nos propres espèces éphémères. »


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