Des scientifiques analysent un vomi fossilisé de 290 millions d’années : à l’intérieur, 41 fragments d’os encore intacts

Dans une carrière de grès en Allemagne, un petit amas rocheux vient de livrer un rare instantané de la vie animale d’avant les dinosaures.

Un vomi fossilisé vieux de 290 millions d’années, mis au jour sur le site de Bromacker en Allemagne centrale, intrigue les paléontologues. À l’intérieur, 41 fragments d’os minuscules racontent en détail un repas complet, rapporte le site d’actualité scientifique Earth.com. Cette découverte éclaire de façon inédite les relations prédateur-proies sur les terres émergées bien avant l’ère des dinosaures.

Un vomi transformé en archive unique de la vie sur Terre

L’étrange fossile tient dans la paume de la main. De la taille d’une noix, cet amas compact ne ressemblait pas, au premier regard, à grand-chose. Mais il se trouvait dans un gisement très particulier, le grès de Bromacker, connu pour livrer des squelettes terrestres remarquablement complets.

En observant la dalle, le paléontologue Arnaud Rebillard, du Museum für Naturkunde de Berlin, y a remarqué une concentration inhabituelle de petits os. Ils n’étaient pas éparpillés dans la roche, mais rassemblés en paquet dense. De quoi éveiller la curiosité.

Une étude détaillée, publiée dans la revue Scientific Reports, conclut que ces restes correspondent à un vomi fossilisé, aussi appelé « régurgitalite ». Surtout, il s’agirait du plus ancien vomi connu provenant d’un animal terrestre, daté d’environ 290 millions d’années, bien avant l’apparition des dinosaures.

Ce vomi fossilisé enregistre directement un repas vieux de 290 millions d’années, figé quelques instants après avoir été recraché par un prédateur.

L’intérêt scientifique est considérable : les fossiles racontent souvent des morts, rarement des repas. Ici, les chercheurs disposent d’une scène figée montrant qui mangeait qui, à un moment très précis de l’histoire de la Terre.

Comment un vomi peut-il se fossiliser pendant 290 millions d’années ?

Les chercheurs appellent « régurgitalite » un vomi fossilisé : ce sont des restes alimentaires partiellement digérés, durcis dans la roche après avoir été expulsés par la bouche. Le phénomène reste rare, car ces amas s’abîment vite à la surface.

• Des sucs digestifs et un mucus visqueux agglutinent les os en un bloc compact.
• Une mise en terre très rapide, par de la boue ou du sable, protège l’ensemble.
• L’absence de charognards, de soleil intense ou de courant fort limite la dispersion.

À Bromacker, les fines couches de grès et de vase ont joué ce rôle de coffre-fort. Des ruisseaux temporaires sillonnaient la vallée, puis des boues de crue recouvraient brutalement tout ce qui traînait au sol. Dans ce cas, l’amas de vomi a été rapidement scellé, préservant les os quasiment en place.

Scanner le bloc sans le casser : la paléontologie version haute technologie

Pour étudier ce minuscule amas sans le détruire, l’équipe n’a pas pris le risque de le découper à la main. Elle a eu recours à la micro-tomodensitométrie, ou micro-CT, une forme de scanner à rayons X très haute résolution, utilisée pour les petits fossiles.

Les rayons X traversent différemment l’os et le grès. Un logiciel peut alors isoler virtuellement les parties les plus denses, correspondant aux fragments osseux, et les reconstituer en trois dimensions sur ordinateur. Aucun éclat n’est retiré de la roche, ce qui préserve l’intégrité de l’échantillon.

Le micro-scanner a permis de « trier » numériquement 41 fragments d’os, certains plus petits qu’un centimètre, sans ouvrir le fossile.

Une fois ce tri numérique effectué, les scientifiques ont pu faire pivoter chaque os sur écran et les comparer à des squelettes mieux conservés issus du même site, stockés dans les collections du Museum für Naturkunde. Cette approche « sans contact » s’impose désormais comme un outil clé pour l’étude des fossiles fragiles.

Trois proies différentes dans un seul repas

En recoupant les formes, les proportions et certains détails anatomiques, les chercheurs ont identifié au moins trois animaux distincts dans ce vomi fossilisé.

Le prédateur a donc englouti, avant de les recracher en partie, au moins deux petits reptiles et un troisième animal apparenté aux diadectides, un groupe de vertébrés terrestres robustes. Aucune trace de dents ni fragment de crâne du prédateur lui-même n’a été retrouvée dans l’amas.

Les os longs apparaissent toutefois alignés, ce qui suggère que le paquet est sorti du corps en une seule fois, et non sous forme de débris dispersés. Le mélange de plusieurs proies y laisse entrevoir un comportement opportuniste : un carnivore qui attrape ce qui passe à portée, parfois coup sur coup.

Vomi ou excrément ? Ce que dit la chimie du fossile

Une question cruciale consistait à distinguer ce vomi d’un excrément fossilisé, appelé « coprolithe ». Pour y répondre, l’équipe s’est tourné vers la chimie, et en particulier vers la répartition du phosphore, un élément très présent dans les os et les matières fécales.

Dans un coprolithe classique, les sédiments environnants enregistrent souvent un enrichissement en phosphore lié aux déchets digérés. À l’inverse, dans l’amas de Bromacker, les grains de roche juste à côté des os en contiennent très peu. Le ciment qui entoure les fragments ressemble davantage à une boue de plaine inondable qu’à un résidu intestinal.

Les os gardent leur propre phosphore, mais le sédiment autour reste pauvre, ce qui correspond bien à un vomi recouvert rapidement, et non à des excréments.

Ce signal chimique appuie l’interprétation d’un rejet par la bouche, probablement survenu tôt dans le processus digestif, avant que l’intestin n’ait fortement altéré les os.

Un prédateur probable, mais pas encore formellement identifié

Reste la question centrale : qui a mangé ces petits animaux avant de les recracher ? Les fossiles de Bromacker indiquent la présence de deux grands carnivores susceptibles de correspondre à la taille et aux proies observées.

• Dimetrodon teutonis, un synapside carnivore célèbre pour sa voile dorsale spectaculaire sur d’autres espèces du même genre.
• Tambacarnifex unguifalcatus, un autre synapside prédateur du même gisement.

Ces deux animaux appartiennent au groupe des synapsides, les vertébrés dont descendront bien plus tard les mammifères. Aucun d’eux ne laisse une « signature » directe dans le vomi, puisque ni dents ni fragments identifiables n’ont été trouvés.

Les chercheurs se contentent donc de les considérer comme les meilleurs candidats, en attendant d’éventuelles nouvelles régurgitalites qui pourraient faire pencher la balance.

Pourquoi le site allemand de Bromacker fascine les paléontologues

Le gisement de Bromacker se distingue depuis des décennies. À partir de 1974, le paléontologue Thomas Martens y a mis au jour des squelettes complets, mais aussi des empreintes de pas fossilisées. L’association des corps et des traces de déplacement permet de relier anatomie et comportement, un atout rare dans les roches de cet âge.

Les couches successives de grès et de boue ont capturé des animaux peu après leur mort, limitant le déplacement des os par l’eau ou les charognards. Le vomi fossilisé s’inscrit dans ce contexte : il fige une action précise, au même titre qu’une piste de pas figée dans la boue.

Arnaud Rebillard compare ce type de fossile à « une photographie du passé, prise à un moment précis ».

Chaque nouvelle pièce, même aussi modeste qu’un amas de la taille d’une noix, enrichit la reconstitution de l’écosystème de Bromacker. Ici, un lien direct entre prédateur et proies se dessine, sans devoir déduire le régime alimentaire uniquement à partir des dents ou de la forme du crâne.

Ce que cette découverte change pour la compréhension des écosystèmes anciens

Dans les roches terrestres très anciennes, les preuves directes de prédation restent rares. On dispose souvent de squelettes isolés, parfois de morsures ou de traces de digestion, mais rarement d’un repas entier enregistré en une fois.

Ce vomi fossilisé offre un cas net :

• il indique quelles espèces entraient concrètement dans le menu d’un grand prédateur ;
• il confirme un comportement de chasse opportuniste sur de petites proies multiples ;
• il donne un aperçu de la chaîne alimentaire, depuis les petits reptiles jusqu’aux synapsides carnivores.

Les chercheurs espèrent désormais trouver d’autres régurgitalites à Bromacker ou sur des sites comparables. Une série de vomis fossiles, attribuables ou non au même prédateur, permettrait d’estimer si ces carnivores ciblaient toujours le même type de proies ou variaient leur alimentation selon la saison et l’abondance.

Les traces de repas fossiles en France : une recherche plus discrète

En France, les paléontologues étudient aussi des traces indirectes d’alimentation préhistorique, mais les régurgitalites terrestres restent très peu connues. Les recherches se concentrent davantage sur :

• les coprolithes, ces excréments fossilisés qui livrent restes d’os, d’écailles ou de coquilles ;
• les proies entières retrouvées dans l’abdomen de fossiles, notamment dans certains gisements marins ;
• les traces de morsures sur les os, qui donnent des indices sur les prédateurs.

Certains sites français, comme les gisements fossilifères du sud ou de l’est du pays, ont livré des coprolithes bien conservés, utilisés pour reconstituer des régimes alimentaires de reptiles marins ou de dinosaures. Les méthodes d’analyse ressemblent à celles utilisées à Bromacker : micro-scanners, études chimiques, comparaisons avec les collections des musées.

Les musées français, comme le Muséum national d’histoire naturelle à Paris, exploitent ces indices pour reconstruire les chaînes alimentaires anciennes. Un vomi fossilisé comparable à celui de Bromacker fournirait, en France aussi, une pièce supplémentaire pour affiner ces tableaux.

Pourquoi ces fossiles singuliers intéressent autant les chercheurs

Un régurgitalite peut paraître anecdotique par rapport à un squelette complet. Pourtant, pour la paléontologie moderne, ce type de fossile répond à plusieurs objectifs précis.

• Reconstituer un réseau alimentaire : il relie directement au moins deux niveaux de la chaîne, proie et prédateur.
• Documenter un comportement : il témoigne d’un acte concret, l’ingestion puis le rejet.
• Tester les hypothèses : il confirme ou nuance ce qu’on déduit habituellement de la dentition ou de la morphologie.

Le terme « synapside », par exemple, désigne un grand groupe de vertébrés caractérisés par une ouverture particulière derrière l’orbite. Il comprend des formes comme Dimetrodon, mais aussi, bien plus tard, les premiers mammifères. Étudier comment ces ancêtres lointains chassaient ou se nourrissaient permet de mieux comprendre l’évolution de stratégies alimentaires complexes chez leurs descendants.

Enfin, l’usage combiné de la micro-imagerie et de la géochimie, comme à Bromacker, montre comment la paléontologie s’appuie désormais sur des techniques proches de celles de la médecine ou de l’analyse de matériaux. Même des traces aussi improbables qu’un vomi vieux de centaines de millions d’années deviennent ainsi des archives précises de la vie passée.