The oldest spiral Nogrobs (Polychaeta, Serpulidae) from the Pliensbachian/Toarcian boundary (Oujda Mountains, eastern Morocco)

Au plus profond de l'océan, sur les fonds mous et boueux où peu de créatures peuvent trouver une prise, un groupe spécialisé de vers marins a développé une manière unique de survivre. Ce sont des sépulides, des vers vivant dans des tubes qui construisent des demeures dures et calcifiées autour de leurs corps mous. Alors que la plupart de ces vers collent leurs tubes fermement aux rochers ou aux coquilles, quelques rares lignées ont développé une stratégie différente : elles vivent sans être attachées, dérivant ou reposant sur le sédiment meuble. Pour ce faire, elles adoptent souvent une forme en spirale. Cette spirale agit comme une raquette à neige, répartissant le poids du ver pour qu'il ne s'enfonce pas dans la boue. Les scientifiques appellent ce cycle de vie spécifique un « programme de compte à rebours morphogénétique », un terme sophistiqué pour désigner une séquence de croissance prévisible : le ver commence par s'attacher à un petit objet, se transforme en une spirale serrée, se libère de son ancrage, puis s'allonge à plat sur le fond marin, développant parfois un court tube droit semblable à une cheminée pour atteindre l'eau au-dessus de lui.

Pendant des décennies, le registre fossile de ces vers spiraux a été une énigme. Les exemples les plus anciens connus étaient considérés comme beaucoup plus jeunes, et le chemin évolutif reliant les ancêtres attachés aux descendants libres n'était pas clair. De plus, la structure interne de leurs coquilles — l'arrangement microscopique des cristaux qui composent leurs tubes — avait rarement été étudiée dans ces formes anciennes et spirales. Sans cette preuve microscopique, il était difficile de déterminer si des coquilles de forme similaire appartenaient à la même famille ou s'il s'agissait de simples ressemblances fortuites. Comprendre quand et comment ces vers ont appris pour la première fois à vivre sur le fond marin meuble aide les scientifiques à reconstruire l'histoire de la vie marine et la façon dont les créatures s'adaptent aux changements d'environnements sur des millions d'années.

Une équipe de chercheurs a désormais reculé significativement la chronologie de cette histoire évolutive. Dans les montagnes de l'Oujda, dans l'est du Maroc, ils ont découvert les plus anciens fossiles connus d'un ver sépulide spiral, datant de la limite entre les étages Pliensbachien et Toancien du Jurassique inférieur. Les fossiles ont été trouvés dans des couches de marne et de marne calcaire, des roches qui étaient autrefois de la boue molle sur un fond marin peu profond à la bordure de l'ancien océan Téthys. L'équipe, dirigée par Manfred Jäger et comprenant des collaborateurs d'institutions à travers l'Europe et le Maroc, a identifié une nouvelle espèce, qu'elle a nommée Nogrobs (Tetralysis) zekkarensis. Cette découverte est significative non seulement par son âge, mais aussi parce qu'elle confirme que la capacité de vivre sans être attaché sur un sédiment meuble a évolué bien plus tôt qu'on ne le pensait, apparaissant presque simultanément avec les premiers membres non spiraux du même genre.

Les chercheurs ont collecté près de cent tubes de ce nouveau ver provenant de deux couches rocheuses spécifiques. En les examinant sous microscope et en prenant des photographies à haute résolution, ils ont observé une forme distinctive : une spirale serrée qui comporte généralement trois tours et demi. Les tubes sont marqués par quatre crêtes arrondies courant sur leur longueur, donnant une section transversale plutôt carrée ou trapézoïdale. Curieusement, les vers montraient une forte préférence pour une spirale dans le sens de la gauche, environ trois quarts des spécimens spiralant de cette manière. La plupart des fossiles suivaient le schéma de croissance attendu : un premier tube droit et minuscule qui s'attachait à un objet solide (comme un fragment de coquille), suivi de la spirale serrée qui se libérait pour reposer sur le fond meuble. Cependant, environ 18 % des spécimens étaient différents : ils restaient attachés à un objet solide, tel qu'une petite coquille de bivalve, durant toute leur vie. Cela suggère que, bien que l'espèce ait maîtrisé l'art de vivre sur la boue meuble, certains individus restaient accrochés au mode de vie ancien et attaché, représentant peut-être un stade de transition dans leur évolution.

Pour comprendre la biologie de ces vers anciens, l'équipe a examiné l'intérieur des tubes. Ils ont poli les fossiles et les ont gravés avec un acide faible pour révéler leur structure microscopique. Ils ont découvert que les parois des tubes étaient composées de deux couches distinctes. La couche externe consistait en des cristaux sphériques et allongés, tandis que la couche interne était faite de cristaux prismatiques orientés de manière irrégulière. Cette combinaison spécifique de structures microscopiques n'avait jamais été vue auparavant dans le genre Nogrobs, qui était précédemment considéré comme ayant des parois simples à une seule couche. La présence de cette structure complexe à deux couches dans une espèce aussi ancienne suggère que la séparation évolutive entre les différents types de ces vers s'est produite très tôt dans leur histoire.

La découverte a également suscité une réévaluation plus large de la classification de ces vers. Les chercheurs ont examiné toute la famille des sépulides fossiles et ont proposé un nouveau système divisant le genre Nogrobs en six sous-groupes basés sur leur forme, la présence d'une croissance spirale et leur structure microscopique. Ils ont réactivé un ancien nom, Tetralysis, pour le groupe de vers obligatoirement spiraux, c'est-à-dire qui forment toujours une spirale serrée. Ils ont également introduit un nouveau genre, Annuloserpula, pour un groupe différent de vers du Jurassique inférieur caractérisés par de nombreux renflements annulaires le long de leurs tubes. De plus, ils ont corrigé une erreur de dénomination pour une espèce connue d'Angleterre, la renommant Nogrobs (Tetraditrupa) folkestonensis afin d'éviter la confusion avec une autre espèce partageant le même nom.

L'une des découvertes les plus surprenantes fut la coexistence de deux formes très différentes de ces vers au même moment et au même endroit. Dans les mêmes couches rocheuses marocaines, l'équipe a trouvé la nouvelle espèce spirale aux côtés d'une espèce non spirale appartenant à un sous-groupe différent. Cela indique que les voies évolutives menant aux vers attachés, non spiraux, et aux vers libres, spiraux, avaient déjà divergé dès le Jurassique inférieur. Le fait que les vers spiraux soient déjà si spécialisés, dotés de structures internes complexes et d'un programme de croissance spécifique, suggère que leurs ancêtres avaient évolué depuis encore plus longtemps, probablement au Trias supérieur ou au Jurassique inférieur, une époque pour laquelle peu de fossiles de ces créatures ont été trouvés.

L'étude a également apporté un éclairage sur la communauté de vie entourant ces vers. Les fossiles marocains ont été trouvés aux côtés d'ammonites, de bélemnites et de divers coquillages, brossant le portrait d'un écosystème marin peu profond et riche. Certains tubes de vers étaient recouverts de minuscules structures tubulaires brunes. Les chercheurs n'ont pas pu identifier avec certitude les propriétaires de ces minuscules tubes, mais ils ont noté qu'il pourrait s'agir de versions juvéniles du même ver, ou peut-être d'une espèce différente et inconnue de ver vivant dans un tube, habitant les coquilles des plus grands. Cette interaction souligne le réseau complexe de la vie qui existait sur l'ancien fond marin, où les créatures se disputaient l'espace et les ressources, même sur la boue meuble et changeante.

En combinant des descriptions détaillées de la forme du ver avec un premier regard sur sa structure de coquille microscopique, cette recherche offre une image plus claire de la manière dont la vie marine s'est adaptée au fond marin meuble il y a des millions d'années. Elle confirme que la stratégie de la « raquette à neige » consistant à vivre sans être attaché sur un sédiment meuble est une innovation ancienne, qui est apparue dans le registre fossile bien plus tôt que ce qui était documenté précédemment. La découverte de ces vers au Maroc ne se contente pas d'ajouter une nouvelle espèce à la liste ; elle réécrit la chronologie de leur évolution, montrant que la transition d'une vie fixée et attachée vers une existence libre a été un processus complexe qui s'est déroulé sur une vaste étendue de temps géologique.