Les lys de mer, malgré leur nom, ne sont pas des plantes. Ce sont des animaux apparentés aux étoiles de mer et aux oursins, avec de longs bras plumeux reposant au sommet d’une tige qui les maintient ancrés au fond de l’océan. Les lys de mer existent depuis au moins 480 millions d’années – ils ont évolué pour la première fois des centaines de millions d’années avant les dinosaures. Pendant près de deux siècles, les scientifiques ont réfléchi à la manière dont les lys de mer modernes ont évolué à partir de leurs anciens ancêtres. Dans une nouvelle étude parue dans le Journal of Paleontology, les chercheurs réécrivent l’arbre généalogique des lys de mer, aidés par des fossiles récemment découverts qui aident à montrer comment les bras de ces animaux ont évolué.

« Ces premiers fossiles fournissent de nouvelles preuves clés montrant que ce que nous pensions de l’origine des lys de mer depuis 1846 est erroné », explique Tom Guensburg, auteur principal de l’article et chercheur associé au Field Museum de Chicago. « Ce n’est pas très souvent que nous remettons en question des idées vieilles de près de deux cents ans. »

Les lys de mer sont plus officiellement connus sous le nom de crinoïdes, mais ils ont mérité leur surnom – ils ressemblent vraiment à des fleurs qui poussent au fond de l’océan. Ils passent leur vie adulte coincés au même endroit, avec des tiges qui les attachent au fond de la mer. Au sommet de ces tiges se trouve un groupe de bras, de la taille de la paume de votre main. Ces bras piègent le minuscule plancton flottant dans l’eau, que le lys de mer mange ensuite.

« Certaines personnes considèrent en fait les lys de mer et leurs parents, les étoiles de plumes, comme les plus beaux animaux. Ils sont de toutes les couleurs – violet, rouge vif, vert », dit Guensburg. « Ils ressemblent à des plantes, mais lorsque vous regardez réellement leurs corps, vous trouvez toute l’anatomie habituelle des animaux complexes, comme un tube digestif et un système nerveux – ils sont plus proches des vertébrés, et de nous, que presque tous les autres animaux invertébrés. »

Dans le nouvel article, Guensburg et ses collègues décrivent un nouveau type de lys de mer fossile qu’ils ont nommé Athenacrinus broweri, d’après la déesse grecque Athéna. « Sur les vases de la Grèce antique, Athéna est souvent représentée avec des membres longilignes, presque dégingandés ; les bras de ce fossile sont également longs et fins », explique Guensburg. Et, ajoute-t-il, « Athéna est la déesse de la sagesse, et ce fossile nous dit quelque chose d’important sur l’origine de ce groupe. Ce fossile a une grande signification. »

Cette découverte a été longue à venir. En 1846, les scientifiques reconstituaient l’arbre généalogique des échinodermes – des animaux comme les lys de mer, les étoiles de mer, les dollars de sable, les oursins, les concombres de mer et une foule de groupes disparus. Dans les archives fossiles, ils ont trouvé d’anciens animaux qui ressemblent aux lys de mer modernes, avec des tiges se terminant par une série de bras délicats, appelés cystoïdes. Ils se sont dit que ces deux animaux anciens devaient être étroitement liés. Mais à partir des années 1950, certains scientifiques ont émis des doutes quant à l’appartenance des cystoïdes aux lys de mer, estimant que les similitudes n’étaient que superficielles. Pourtant, les preuves utilisées pour soutenir que les crinoïdes et les cystoïdes n’étaient que lointainement apparentés ont été critiquées jusqu’à ce jour par ceux qui favorisent la vieille idée traditionnelle de l’origine des crinoïdes.

La structure du bras d’Athenacrinus s’est avérée être la clé pour comprendre comment les lys de mer ont évolué à partir des échinodermes les plus anciens, dont certains ont jusqu’à 515 millions d’années. Ces premiers échinodermes n’avaient pas encore de bras, mais ils avaient des plaques dans leur corps similaires à celles trouvées dans les bras des premiers crinoïdes. Ainsi, certaines des plaques des premiers bras de crinoïdes ont précédé l’origine des bras eux-mêmes. Ces plaques sont introuvables chez les lys de mer à partir de 450 millions d’années. Et si les lys de mer modernes ont des plaques différentes sur les bras, ils ont des tissus qui sont des vestiges hérités de cet ancien modèle. Le nouvel article publié dans le Journal of Paleontology montre que les premiers lys de mer d’il y a 480 millions d’années sont le chaînon manquant entre les plus anciens ancêtres des lys de mer et ce que nous voyons chez les crinoïdes vivants.

Les cystoïdes, quant à eux, ont des structures de bras différentes qui, selon Guensburg, indiquent que les cystoïdes n’appartiennent même pas à la même classe d’animaux que les lys de mer. « Ces nouveaux fossiles fournissent pour la première fois une image précise de ce qu’étaient les premiers bras des crinoïdes, et ils ne ressemblent à aucun cystoïde sur des points importants », dit Guensburg ; « Aucun cystoïde ne possède une telle anatomie. » Cela signifie, selon Guensburg, que les crinoïdes et les cystoïdes ne sont liés qu’au niveau le plus profond et le plus primitif de l’histoire des échinodermes. « L’une des branches les plus fascinantes de l’arbre de la vie, les échinodermes, doit être réarrangée », note-t-il. « C’est un gros problème. »

Et, dit-il, reconstituer l’évolution des lys de mer permet d’élargir notre compréhension de toute vie : « Ce qui différencie les humains des autres animaux, c’est que nous sommes curieux de comprendre notre place dans l’univers et de comprendre notre place dans l’histoire de la vie. C’est une partie de cela – c’est ce qui rend la vie intéressante. »