Ichthyostega

Crâne fossilisé d'I. stensioei.

En 1932, le paléontologue suédois Gunnar Säve-Söderbergh décrit le genre Ichthyostega dans un article publié la même année à partir de fossiles datant du Dévonien supérieur et provenant du Groenland oriental[1]. Au sein même de cet article, il inclut quatre espèces au sein du genre (constitué par I. stensioei, I. eigili, I. watsoni et I. kochi), et ajoute un autre genre monotypique apparenté, Ichthyostegopsis, constitué uniquement de l'espèce Ichthyostegopsis wimani[1] - [2] - [3] - [4]. Ces taxons proposés pourraient être possiblement des synonymes (auquel il ne resterait qu'Ichthyostega stensioei comme unique représentant), car leurs morphologies sont très peu différentes les unes des autres. Les taxons proposés sont décrits et nommés d'après les proportions, la ponctuation et les motifs des os présents sur les crânes. Les comparaisons ont été faites sur 14 spécimens collectés en 1931 lors de l'expédition de trois ans. Des spécimens supplémentaires sont collectés entre 1933 et 1955[5]. Le site fossilifère dont l'animal provient est datée d'entre 365 et 360 millions d'années[6].

Le nom de genre Ichthyostega vient du grec ancien ιχθύς / ikhthýs, signifiant « poisson », en raison de ses caractères ichthyens et στέγος / stegos, voulant dire « toit », en raison des armures dermiques présentes sur toute la face du crâne, pour donner littéralement « toit de poisson »[1] - [4].

Nageoire caudale fossilisée d'I. stensioei.

Ichthyostega est un animal assez grand et large pour le Dévonien, mesurant environ 1,5 mètre de long. Le crâne est aplati avec des yeux placés sur le dessus et armé de grandes dents au niveau des mâchoires. La marge postérieure du crâne forme un opercule recouvrant les branchies et le spiracle est situé dans une échancrure otique derrière chaque œil.

Les membres sont grands par rapport aux parents contemporains. L'animal possède sept doigts sur chaque membre postérieur. Le nombre exact de doigts sur les membres antérieurs n'est pas déterminé, car les fossiles constituant la main ne sont pas encore découverts[7]. La nageoire caudale d'Ichthyostega contient des rayons, semblable à celles des poissons[5].

Ichthyostega est apparenté à Acanthostega, également originaire de l'est du Groenland. Le crâne d'Ichthyostega semble être plus similaire à celui des poissons que celui d'Acanthostega, mais la morphologie de la ceinture scapulaire et de la ceinture pelvienne (des os reliant les épaules et les hanches à la colonne vertébrale) semble plus solide et mieux adaptée à la vie terrestre. Ichthyostega possède également des côtes plus favorables et des vertèbres plus robustes avec des zygapophyses plus développées. La question de savoir si ces traits ont évolué indépendamment chez Ichthyostega est débattue. Cela montre cependant qu'Ichthyostega peut s'être aventuré sur terre à l'occasion, contrairement aux vertébrés contemporains tels qu'Elginerpeton et Obruchevichthys[8] - [9].

Représentation par Nobu Tamura d'I. stensioei, d'après Ahlberg, 2005.

Les premiers vertébrés à membres comme Ichthyostega et Acanthostega différent des tétrapodomorphes antérieurs tels Eusthenopteron ou Panderichthys dans leurs adaptations accrues à la vie sur la terre ferme. Bien que les tétrapodomorphes possèdent des poumons, ils utilisaient des branchies comme principal moyen d'évacuer le dioxyde de carbone. Les tétrapodomorphes utilisaient leur corps et leur queue pour la locomotion et leurs nageoires pour la direction, Ichthyostega ayant peut-être utilisé ses membres antérieurs pour la locomotion sur terre et sa queue pour nager.

La cage thoracique massive d'Ichthyostega est composée de côtes qui se chevauchent et l'animal possède une structure squelettique plus solide, une colonne vertébrale en grande partie semblable à un poisson et des membres antérieurs apparemment assez puissants pour tirer le corps en dehors de l'eau[19]. Ces modifications anatomiques peuvent avoir évolué pour gérer le manque de flottabilité rencontré sur terre. Les membres postérieurs sont plus petits que les membres antérieurs et il est peu probable qu'ils aient supporté tout leur poids chez un adulte, tandis que les larges côtes qui se chevauchent auraient inhibé les mouvements latéraux[20]. Les membres antérieurs ont l'amplitude de mouvement requise pour pousser le corps vers le haut et vers l'avant, permettant probablement à l'animal de se traîner sur un terrain plat par des mouvements de « béquille » synchrones (plutôt qu'alternés), un peu comme celui des gobies ou des pinnipèdes[21] - [22] - [23]. Bien que Ichthyostega ait des membres totalement évolués, la mobilité des articulations de ses membres, en particulier des membres postérieurs, ne permettent pas de se déplacer effectivement sur la terre ferme[21] - [24].