Les trilobites – créatures marines préhistoriques ressemblant à des cloportes et ayant vécu il y a 521 à 251,9 millions d’années – avaient un « troisième œil » au centre de leur front. C’est la conclusion à laquelle sont parvenus des paléontologues britanniques et allemands après avoir étudié un fossile exceptionnellement bien conservé, mis au jour en République tchèque au milieu du XIXe siècle. Le troisième œil, dit « médian », qui s’ajoutait à la paire d’yeux composés, semble avoir été présent au stade larvaire des trilobites.
Les yeux médians sont présents chez tous les arthropodes, l’embranchement des animaux invertébrés dotés d’un exosquelette, d’un corps segmenté et d’appendices paires et articulés.
Les arthropodes comprennent les arachnides, les insectes, les crustacés et les myriapodes, comme les centipèdes et les mille-pattes.
Chez les arthropodes, les yeux médians prennent généralement la forme de petits yeux à cupules – « ocelli », qui signifie « petit œil » en latin – qui peuvent même être équipés de lentilles et qui ne sont pas très différents des yeux humains.
Malgré leur omniprésence chez les arthropodes, les paléontologues n’ont jamais trouvé de traces d’yeux médians chez les trilobites, en dépit de quelque 150 années de recherche.
Dans cette nouvelle étude, les paléontologues Brigitte Schoenemann, de l’université de Cologne, et Euan Clarkson, de l’université d’Édimbourg, décrivent un fossile de l’espèce de trilobite Aulacopleura koninckii, daté d’environ 430 millions d’années, qui a été mis au jour près du village de Loděnice en 1846.
La particularité de ce spécimen est qu’une partie de sa tête avait été grattée, révélant trois taches ovales foncées presque identiques sur l’avant de la tête du trilobite.
Le duo a noté que ces structures sont alignées parallèlement les unes aux autres, s’étendant légèrement en éventail, et qu’elles se caractérisent par un contour lisse et clair et une coloration uniforme et sombre.
Le Dr Schoenemann a déclaré : « Cette apparence claire et régulière distingue cette structure des formations aléatoires produites par la décomposition ou la fossilisation.
« [It] correspond aux reliques attendues d’yeux médians simples dotés d’une couche de pigments. Même s’il s’agit d’une découverte unique, elle confirme l’hypothèse selon laquelle les trilobites avaient à l’origine des yeux médians. »
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Seule la légère abrasion de la tête du fossile a révélé la présence des yeux médians, qui auraient autrement été cachés.
Les yeux, expliquent les chercheurs, « se trouvent sous ce qui est probablement une carapace fine et transparente, qui devient opaque au cours de la fossilisation ».
En outre, ils ont noté que « les yeux médians ont été trouvés dans un spécimen à un stade précoce de développement.
« Parce qu’ils n’avaient jamais été observés auparavant, on peut supposer que, comme chez les crustacés, il est tout à fait possible que seuls les premiers stades de développement des trilobites aient possédé des yeux médians.
« Les deux expliquent pourquoi [the median eyes] n’ont pas été découverts jusqu’à présent ».
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Les paléontologues ont également détecté trois yeux médians en forme de coupe sur un autre trilobite, Cyclopyge sibilla, une espèce nageant librement, ou « pélagique », qui vivait à l’Ordovicien supérieur, il y a environ 450 millions d’années.
Les yeux étaient situés sur la glabelle, la région située au milieu du front de la créature, entre ses yeux composés.
Le duo a déclaré : « Toutes les reliques présumées d’yeux médians ici se trouvent sur la glabelle : « Toutes les reliques présumées des yeux médians ici consistent en un groupe d’environ six cellules avec un élément central, probablement une lentille.
« Les yeux médians de ce trilobite pélagique semblent donc avoir été plus complexes que ceux des trilobites benthiques. [bottom-dwelling] Aulacopleura sp. et avaient probablement des fonctions plus distinctes, peut-être semblables à celles de Limulus sp. [horseshoe crabs].
« Comme la partie supérieure du spécimen est recouverte par une partie d’un trilobite plus grand de la même espèce, il est raisonnable de supposer que les yeux médians appartiennent également à un stade larvaire.
Les yeux médians ont une longue histoire dans le registre de l’évolution, notent les chercheurs, remontant à plus de 500 millions d’années.
Le Dr Schoenemann explique : Ces yeux en forme de coupe sont dérivés de ceux des animaux primitifs à pattes en forme de souche, les « vers de velours », de petits animaux ressemblant à des vers et dotés de pattes.
« Le nombre original d’yeux médians est de deux, ce que les arachnides actuels, très conservateurs, possèdent encore.
« Chez les arthropodes phylogénétiques très primitifs, ils sont au nombre de quatre ; les animaux modernes, tels que les insectes et les crustacés, n’en ont que trois.
« Grâce au nombre d’yeux médians d’un arthropode, nous disposons désormais d’un outil important pour déterminer sa position dans l’arbre de l’évolution. »
Les résultats complets de l’étude ont été publiés dans la revue Scientific Reports.