L’imposture de la plus ancienne pieuvre dévoilée par les rayons X de la ligne PUMA

Alors que le registre fossile et les horloges moléculaires* situent l’origine des pieuvres modernes au Jurassique, il y environ 150 millions d'années, un fossile de 300 millions d’années nommé Pohlsepia mazonensis, découvert dans les célèbres concrétions de Mazon Creek (Illinois), suggère une origine deux fois plus ancienne. Cet écart de 150 millions d'années, sans aucun fossile intermédiaire pour le combler, restait l'un des plus grands mystères de l'évolution des céphalopodes. 

Depuis sa description en 2000, l’identité de Pohlsepia est cependant restée très débattue, les parties molles préservées dans les fossiles de Mazon Creek se limitant souvent à des taches colorées dont l'examen visuel est jugé trompeur par les spécialistes. Profitant de l’avènement depuis les années 2010 de nouvelles méthodes d’imagerie permettant de décrire comme jamais auparavant l’anatomie des fossiles, y compris des structures internes et des détails invisibles, les scientifiques ont pu réexaminer ce fossile à la manière d’une véritable enquête médico-légale. Si le scanner à rayons X 3D a été très peu informatif car le fossile est presque totalement plat, une autre approche utilisant les rayons X de la ligne de lumière PUMA a permis de révéler la vraie identité de Pohlsepia.

Cette méthode, l’imagerie de fluorescence des rayons X, a permis à l’équipe de cartographier avec une haute précision la distribution des éléments chimiques sur toute l’étendue du fossile. Là où l’œil humain ne percevait qu'une tache uniforme, les cartes du cuivre et de l’arsenic font apparaitre clairement différentes parties molles de l’organisme. 

Mais la preuve irréfutable quant à la vraie identité de Pohlsepia a surgi au niveau d’une partie de l'appareil buccal du fossile, appelé radula, révélée par la distribution du fer qui offre une vue très détaillée des différentes rangées de dents la composant. Avec entre 11 et 13 dents par rangée pour Pohlsepia contre seulement 7 à 9 pour les pieuvres, et 13 pour les nautiloïdes, le verdict est tombé : Pohlsepia n’est pas une pieuvre mais un nautiloïde. Il se trouve même que la morphologie observée chez Pohlsepia correspond point par point à celle du nautiloïde Paleocadmus pohli décrit précédemment à Mazon Creek, et donc que le fossile décrit comme étant Pohlsepia est en fait un spécimen de Paleocadmus.

Une dernière question, probablement à l’origine de la confusion, taraudait encore les scientifiques : s’il s’agit d’un nautiloïde, où est donc passée sa coquille ? La série d’analyses menée par l’équipe montre que le corps de l’organisme s’est détaché de la coquille après sa mort. Cette dernière, remplie de gaz, a flotté tandis que le corps coulait et se décomposait fortement avant d'être enseveli. Les structures interprétées autrefois comme des nageoires de pieuvre seraient en réalité les restes décomposés de muscles ou d’organes digestifs, menant à une ressemblance accidentelle avec l'anatomie d'une pieuvre.

Cette imposture démasquée remet les pendules de l'évolution à l'heure : l’origine les pieuvres modernes est bien Jurassique. Si la paléontologie perd sa "plus vieille pieuvre", elle gagne un trésor scientifique inestimable, ce fossile préservant les plus anciens restes des parties molles chez les nautiloïdes.

* Les horloges moléculaires sont des méthodes permettant d’estimer l’origine des espèces ou des groupes d’organismes actuels, basées sur l’hypothèse que les mutations génétiques s’accumulent dans un génome à un rythme constant.