Une équipe de Curtin signale des traces de cellules sanguines dans un os de dinosaure vieux de 115 d'années

Ce que l'équipe rapporte

L'article décrit des structures minéralisées ressemblant à des globules rouges et des biomolécules de type hème dans les os des membres postérieurs d'Aratasaurus museunacionali, un petit théropode du nord-est du Brésil. L'animal était un juvénile, estimé à environ 3,12 mètres de long et 34 kilogrammes, âgé d'environ quatre ans à sa mort et peut-être encore en croissance. Le fossile date d'environ 115 millions d'années et provient de la formation Romualdo, dans l'État du Ceará.

Les structures mesurent en moyenne environ 23 micromètres de long et 20 micromètres de large.

Elles se trouvent dans les canaux vasculaires, les étroits conduits qui laissaient autrefois passer les vaisseaux sanguins dans l'os, et cet emplacement porte une bonne part de l'argumentation: chez les vertébrés vivants, les globules rouges occupent le même espace. L'analyse chimique a mis en évidence de l'hème B, la partie de l'hémoglobine qui contient le fer, ainsi qu'un dérivé appelé 3,8-diéthyl hème B. L'équipe a combiné microscopie, cartographie élémentaire, spectroscopie et chromatographie liquide à haute performance couplée à la spectrométrie de masse, et rapporte du fer, du carbone et de l'azote associés aux structures. Les auteurs présentent le résultat comme la première preuve chimique de molécules issues de l'hémoglobine à l'intérieur de cellules fossiles minéralisées.

L'équipe réunissait des chercheurs de la School of Earth and Planetary Sciences de Curtin, de l'Agence japonaise pour les sciences et technologies marines et terrestres, du Musée national du Brésil, de l'université régionale de Cariri et de l'université Johns Hopkins.

Pourquoi c'est important

L'affirmation repousse le registre fossile connu du sang à 115 millions d'années.

Si elle tient, elle ouvre aux chercheurs une voie moléculaire vers la physiologie des dinosaures, notamment l'évolution du sang, le métabolisme et les niveaux d'activité. Elle ne livre pas une fiole de sang de dinosaure. L'équipe n'a trouvé ni sang liquide, ni protéine d'hémoglobine intacte, ni ADN. L'effet pratique est plus étroit: savoir que cette conservation est possible indique aux autres équipes quoi chercher dans un os exceptionnellement bien préservé, et comment vérifier qu'une masse en forme de cellule porte réellement de la chimie animale.

L'animal vivait au Crétacé inférieur. Curtin élargit aussi le propos et soutient que si des biomolécules fragiles peuvent se fossiliser sur des millions d'années, des traces de vie comparables pourraient subsister ailleurs dans l'univers.

Comment les traces ont survécu

L'explication de l'équipe commence par l'enfouissement: une couverture sédimentaire rapide dans un milieu pauvre en oxygène et riche en microbes, qui aurait ralenti la décomposition normale.

Un minéral d'oxyde de manganèse, la hausmannite, a minéralisé les structures en forme de cellules. Grice le décrit comme une capsule temporelle naturelle qui a stabilisé les structures et leur contenu avant qu'elles ne se dégradent. Le sédiment autour de l'os raconte une autre histoire chimique, surtout des composés végétaux et bactériens, ce qui, selon les auteurs, rend une contamination par la roche moins probable. L'os a aussi livré des acides aminés associés au collagène, la principale protéine structurale des tissus conjonctifs.

Le spécimen a sa propre histoire. Des ouvriers l'ont trouvé dans une mine de gypse en 2008, et il a ensuite été conservé au Musée national du Brésil, à Rio de Janeiro. Un incendie a détruit une grande partie des collections de ce musée en septembre 2018, mais le bâtiment qui abritait ce fossile n'a pas été touché.

Son nom de genre signifie « lézard né du feu », en référence à l'incendie du musée auquel le fossile a survécu.

La controverse et ce qui reste ouvert

Tout le monde n'accepte pas l'identification. Mary Schweitzer, paléontologue moléculaire à l'université d'État de Caroline du Nord, n'est pas convaincue que ces structures soient des globules rouges.

Son objection est morphologique. Les oiseaux et les reptiles conservent le noyau dans leurs globules rouges, ce qui donne généralement un renflement à la cellule, et Schweitzer indique que les structures d'Aratasaurus sont concaves, sans un tel renflement, et plus petites que la plupart des globules rouges non mammaliens. Les résultats sur l'hème et les acides aminés du collagène l'ont davantage convaincue, et elle estime qu'il y a beaucoup à apprendre de fossiles exceptionnellement bien préservés. Schweitzer étudie depuis des années les tissus mous de l'époque des dinosaures et convient que des molécules produites dans un animal peuvent persister à l'échelle des temps géologiques.

Grice a déclaré que les collections des musées pourraient renfermer des preuves chimiques négligées que les techniques modernes peuvent désormais détecter.

Ce qui trancherait, c'est une réplication: la même chimie, trouvée in situ, dans un autre spécimen.