Une fonction respiratoire et auditive pour le poumon du cœlacanthe

Un poisson ancien doté d’un sens surprenant

Depuis des décennies, le rare cœlacanthe est célèbre comme un fossile vivant — un poisson des grandes profondeurs qui semble figé dans le temps. Cette étude révèle que ses parents éteints pouvaient cacher un tour remarquable à l’intérieur de leur corps : un poumon qui non seulement les aidait à respirer mais jouait aussi un rôle dans leur système auditif. En réexaminant des squelettes fossiles et les oreilles internes de cœlacanthes modernes à l’aide d’imageries par rayons X puissants, les auteurs proposent que les premiers cœlacanthes utilisaient un organe interne rempli de gaz pour capter les vibrations sonores, ce qui donne des indices sur la façon dont l’audition a d’abord évolué chez nos lointains ancêtres poissons.

Un organe étrange dans la pierre

Des cœlacanthes fossiles vieux de plus de 200 millions d’années conservent une rangée de grandes plaques osseuses fines à l’intérieur du corps. Ces plaques enfermaient des chambres creuses qui étaient presque certainement remplies de gaz lorsque le poisson était vivant. Des travaux antérieurs avaient suggéré que cette structure constituait un type inhabituel de poumon, utilisé pour la respiration. Pourtant, sa fonction exacte restait mystérieuse, car les cœlacanthes modernes ne portent plus un organe aussi volumineux, ne gardant qu’un minuscule vestige ratatiné près de l’intestin. La nouvelle étude se concentre sur deux espèces triasiques exceptionnellement bien préservées de France, dont les squelettes tridimensionnels ont été scannés en détail. Les scans montrent que leurs chambres internes formaient un organe multipartite, recouvert de plaques et situé dans la cavité abdominale, soutenant fortement son identité de structure pulmonaire.

Indices provenant de crêtes osseuses délicates

Dans les deux espèces fossiles, la chambre antérieure de ce poumon porte une paire de crêtes hautes et en forme de lame qui s’étendent vers le haut en direction de la colonne vertébrale. Les auteurs appellent ces structures des « ailes de chambre ». En vie, ces ailes seraient attachées à la gaine externe rigide du notochorde, la tige flexible qui soutient la colonne. Si ces crêtes pouvaient simplement avoir aidé à suspendre le poumon, leur forme et leur position suggèrent quelque chose de plus : elles se situent très près des parcours que les voies provenant de l’oreille interne auraient empruntés vers l’arrière du crâne. L’équipe propose que les ailes agissaient comme des récepteurs, transférant les variations de pression du poumon rempli de gaz vers les tissus voisins, puis vers la tête.

La cartographie de l’oreille interne d’un fossile vivant

Pour tester cette idée, les chercheurs se sont tournés vers le cœlacanthe moderne, Latimeria, dont les tissus mous peuvent encore être étudiés. En utilisant des scans aux rayons X par synchrotron et de vieilles lames histologiques, ils ont reconstruits en trois dimensions l’oreille interne du poisson et les espaces adjacents. Ils ont mis au jour un réseau complexe et non apparié de canaux remplis de liquide — connu sous le nom de système périlymphatique — qui relie la cavité cérébrale à l’oreille. Ces canaux se connectent à deux zones distinctes de tissu sensible aux sons, appelées papilles, qui ressemblent à celles observées chez les amphibiens. Chez Latimeria aujourd’hui, le poumon est minuscule et la partie postérieure de ce système canalaire est obstruée par du tissu conjonctif, ce qui laisse entendre que le rôle qu’il jouait autrefois a en grande partie disparu.

Reconstruction d’une voie auditive ancienne

En comparant Latimeria moderne avec un cœlacanthe dévonnien fortement ossifié et les nouveaux fossiles triasiques, les auteurs soutiennent que cette configuration de canaux périlymphatiques est une caractéristique ancestrale du groupe. Chez les espèces éteintes dotées de gros poumons remplis de gaz, les ondes sonores dans l’eau auraient comprimé le gaz des chambres, faisant vibrer les ailes de chambre et les tissus qui y étaient attachés. Ces vibrations auraient pu se propager le long du notochorde et dans les canaux périlymphatiques, atteignant enfin les deux papilles de l’oreille interne. Dans ce scénario, le poumon remplissait une double fonction : fournir de l’oxygène et agir comme un récepteur sonore intégré, de la même façon que certains poissons modernes utilisent leur vessie natatoire pour améliorer l’audition.

Ce que cela signifie pour notre propre histoire

L’étude conclut que les premiers cœlacanthes possédaient probablement des poumons qui servaient à la fois à la respiration et à la détection des pressions sonores, bien avant l’évolution d’un oreille moyenne classique et d’un tympan chez les vertébrés terrestres. Cela suggère que des organes de l’oreille interne capables de percevoir des vibrations aériennes ou véhiculées par un gaz pouvaient exister chez nos lointains parents poissons, préparant le terrain pour des adaptations ultérieures lors de la conquête du milieu terrestre par les vertébrés. En d’autres termes, une partie de la machinerie qui permet aux humains d’entendre pourrait trouver ses origines chez des poissons anciens dont les poumons faisaient aussi office d’appareils d’écoute.

Citation: Manuelli, L., Clément, G., Herbin, M. et al. A dual respiratory and auditory function for the coelacanth lung. Commun Biol 9, 400 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09708-6

Mots-clés: cœlacanthe, poumon fossile, évolution de l'audition, oreille interne, poissons sarcoptérygiens