3. Les premiers ostéichthyens fossiles
Pratiquement tous les ostéichthyens fossiles connus depuis environ 415 millions d'années sont soit des actinoptérygiens soit des sarcoptérygiens. Il n'existe donc que très peu de restes d'ostéichthyens qui soient attribuables à des formes plus primitives que l'ancêtre commun de ces deux groupes. Andreolepis et Lophosteus, du Silurien supérieur (420-425 millions d'années), ne sont connus que par des écailles losangiques isolées et quelques os dermiques. Bien qu'ayant été initialement considérés comme des actinoptérygiens primitifs, ils sont vraisemblablement des ostéichthyens basaux, car ils possèdent au moins un maxillaire et un dentaire portant seulement, au lieu de dents, de petits denticules. Dialipina, du Dévonien inférieur, présente un curieux mélange de caractères d'actinoptérygiens et de sarcoptérygiens, mais ne présente pas tous les os dermiques typiques des ostéichthyens. Bien qu'également considéré comme un actinoptérygien primitif, il pourrait en fait aussi appartenir à la souche des ostéichthyens (cf. actinoptérygiens). Psarolepis, du Dévonien inférieur, est actuellement considéré comme un sarcoptérygien primitif, mais sa morphologie rappelle les placodermes, les chondrichthyens et les acanthodiens, et il n'est pas exclu qu'il s'agisse d'un ostéichthyen souche. Outre ces formes encore mal connues, une partie des acanthodiens (cf. acanthodiens) pourraient également être des précurseurs des ostéichthyens, avec lesquels ils partagent certains caractères uniques au sein des gnathostomes, comme un crâne à base étroite et des otolites dans l'oreille interne.
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