Parmi les créatures monstrueuses de la faune du Cambrien s'agite un petit animal discret. Contrairement à la plupart de ses congénères, il ne bénéficie pas d'armes de défenses contre les prédateurs ; non, cet être minuscule est plutôt taillé pour ne pas se faire remarquer et fuir le plus vite possible. Cependant, mine de rien, Cathaymyrus possède une caractéristique très particulière : tout le long du dos, il a en effet une corde rigide, qui n'est ni plus ni moins. qu'une ébauche de colonne vertébrale. Donc de squelette. De plus, sa segmentation corporelle ressemble furieusement à celle des vertébrés. Pour la majorité des scientifiques, ça ne fait pas de doute : Cathaymyrus, tout « ver » qu'il soit, n'est ni plus ni moins. que notre ancêtre à tous. S'il s'était éteint - comme ç'aurait très bien pu être le cas - dans la faune du Cambrien, il n'y aurait eu ni girafes, ni rhinocéros, ni poissons, ni humains. Cet invertébré proche des vertébrés est un Céphalocordé. Des membres de ce groupe primitif, qui nous rappelle nos origines, existent toujours - c'est le cas de l'amphioxus, un petit animal filtreur, dont le génome et la morphologie sont des versions simplifiées de ceux d'un poisson. Jusqu'à une date récente, nous ne possédions aucune forme de transition entre les Céphalocordés (eux-mêmes transitoires entre invertébrés et vertébrés) comme Cathaymyrus et les véritables poissons. Mais cette lacune morphologique et temporelle (50 millions d'années séparent ce premier Chordé des premiers poissons) a été éliminée par plusieurs découvertes récentes.
Quatre petits animaux étranges ont récemment été découverts en Chine : Haikouella, Haikouichtys, Myllokunmingia.
A priori, ils n'ont rien de commun avec nos carpes ou nos poissons rouges : dépourvus de mâchoires, souvent engoncés dans une armure osseuse, ils n'évoquent aucun animal contemporain. Et pourtant. Arandaspis (->), l'un des premiers poissons connus. Dépourvu de mâchoires, enfermé dans une carapace, cette créature fossile - ou l'un de ses proches parents - est à l'origine, semble-t-il, de tous les autres vertébrés.
Les requins les plus primitifs apparaissent à cette époque. Ils n'ont depuis cessé d'évoluer ; contrairement à ce que l'on peut croire, les requins contemporains sont des formes très récentes et très perfectionnées. Ainsi, le grand requin blanc n'existe sous sa forme actuelle que depuis 24 millions d'années. Quant aux formes primitives, elles ont quasi-totalement disparu ; une seule espèce, la chimère abyssale, ressemble encore assez nettement à ses ancêtres du Dévonien.
Aujourd'hui représentée par une seule espèce, le coelacanthe (qu'on qualifie souvent de « fossile vivant », car elle a été redécouverte alors qu'on la croyait éteinte depuis 65 millions d'années), ce groupe n'en sera pas moins à l'origine des premières vertébrés terrestres. Panderichtys, en apparence quelconque, ce poisson présente une organisation anatomique qui prouve que c'est l'ancêtre des vertébrés terrestres. Ses nageoires lobées, en particulier, sont organisées et fonctionnent comme les pattes d'un amphibien !
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Le Cathaymyrus, l'une des créatures en apparence les plus anodines de la faune cambrienne, mais probablement notre ancêtre à tous. (d'après Phillipe Janvier, Les premiers animaux, Pour la Science 300 : 20-23, 2002).
Une reconstitution de Haikouichtys. Ce petit animal est intermédiaire entre les invertébrés et les vertébrés. (d'après Phillipe Janvier, Les premiers animaux, Pour la Science 300 : 20-23, 2002)
Les premiers descendants de Haikouichtys seront des poissons datés de -470 millions d'années.
Parallèlement, une petite lignée de poissons assez marginale se développe : les crossoptérygiens.