Dans l’ambre de Goethe dormait une fourmi de 40 millions d’années, révélée par synchrotron

Deux petits cailloux jaunis dans une vitrine de Weimar, jamais polis, donc presque opaques : personne n’avait vu ce qu’ils contenaient depuis que Goethe les avait rangés dans sa collection d’ambre balte, il y a quelque deux cents ans. Des chercheurs de l’Université de Jena les ont soumis à un synchrotron à Hambourg, et les scans ont révélé trois insectes fossiles, dont une fourmi de l’espèce éteinte Ctenobethylus goepperti, conservée avec un détail que les spécialistes n’avaient encore jamais atteint pour cette espèce. L’animal avait environ 40 millions d’années. Il attendait dans l’ambre, intact jusqu’aux structures internes de son squelette, que la technologie rattrapât le temps.

Ce qui rend l’histoire saisissante, c’est le pont entre deux mondes : un objet du patrimoine mondial de la littérature, issu des mains du fondateur de la morphologie moderne, et une méthode d’imagerie qui n’existait pas à son époque. Goethe collectionnait l’ambre non pas pour ses fossiles, mais pour ses propriétés optiques : il en taillait des lentilles pour observer des spectres de couleurs dans le cadre de sa théorie des couleurs. Les publications scientifiques sur les inclusions fossiles dans l’ambre existaient de son temps dans sa bibliothèque, mais leur portée lui avait échappé. Ce qu’il ignorait, c’est que deux de ses quarante pièces enfermaient une ménagerie préhistorique.

Trois insectes, un synchrotron, des structures jamais vues

La collection est aujourd’hui conservée à la Klassik Stiftung Weimar, au Goethe National Museum. Sur quarante pièces d’ambre balte, deux contenaient des inclusions animales pratiquement invisibles à l’oeil nu, faute de polissage. Pour les identifier avec certitude, l’équipe de l’Université de Jena a transporté les pièces au synchrotron DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) de Hambourg, où la microtomographie aux rayons X synchrotron, qui produit des images tridimensionnelles d’une résolution bien supérieure à celle d’un scanner médical classique, a permis de reconstruire les corps des fossiles couche par couche. Trois insectes sont apparus : une sciaride (mouche des champignons), une simulie (mouche noire) et une fourmi.

C’est cette dernière qui a concentré l’attention. « La fourmi appartient à l’espèce éteinte Ctenobethylus goepperti (Mayr, 1868), très commune dans l’ambre, explique Bernhard Bock du Phyletisches Museum de l’Université de Jena. Grâce à son excellent état de conservation et aux analyses approfondies, nous avons pu la décrire avec plus de détails qu’on ne l’avait jamais fait et obtenir de nouvelles informations sur l’espèce et ses relations évolutives. » Les scans ont révélé non seulement les poils fins sur le corps de l’ouvrière, mais aussi des structures endosquelettiques dans la tête et le thorax : des détails anatomiques internes jamais documentés pour cette espèce.

L’équipe a produit une reconstruction 3D complète du spécimen, disponible en ligne pour que les chercheurs du monde entier puissent comparer d’autres fossiles avec ce nouveau point de référence. « Ce modèle aide nos collègues à identifier et à comparer d’autres fossiles de cette espèce », précise Daniel Tröger, co-auteur de l’étude. La parenté morphologique avec le genre actuel Liometopum, présent aujourd’hui en Amérique du Nord et dans les régions chaudes d’Europe, permet d’inférer le mode de vie de ces fourmis disparues : elles construisaient vraisemblablement de grands nids dans les arbres, ce qui expliquerait leur fréquence dans les inclusions d’ambre, la résine ayant coulé précisément là où elles vivaient.

La valeur irremplaçable des collections de musée

L’histoire de cette fourmi est aussi une leçon sur ce que contiennent les musées sans le savoir. L’ambre balte est abondant dans les collections européennes, y compris dans de nombreux muséums d’histoire naturelle français, et une bonne partie n’a jamais été soumise à des techniques d’imagerie avancées. Chaque pièce non polie est une boîte noire potentielle. La microtomographie synchrotron reste couteuse et nécessite l’accès à des grandes infrastructures comme le DESY de Hambourg ou l’ESRF de Grenoble, mais son coût diminue et ses applications se multiplient. Ce qui était invisible à Goethe avec ses meilleures lentilles taillées à la main peut aujourd’hui être visualisé en 3D depuis un ordinateur.

Bernhard Bock exprime bien le vertige de cette continuité : « Goethe est considéré comme le fondateur de la morphologie et aurait très probablement été ravi de voir comment nous avons pu obtenir de précieuses informations dans ce domaine grâce à des méthodes entièrement nouvelles. En même temps, ces résultats démontrent la valeur de ces collections historiques. Il est vraiment fascinant qu’un objet issu de ses mains, de son époque, quand cette science faisait ses premiers pas, puisse encore nous enrichir autant aujourd’hui. »

L’étude, publiée dans Scientific Reports, rappelle que la frontière entre patrimoine littéraire et données scientifiques est parfois plus poreuse qu’il n’y paraît. Deux siècles après sa constitution, une collection d’ambre réunie par un poète pour étudier la lumière livre ses derniers secrets à des biologistes qui cherchent, eux, la morphologie des fourmis du début de l’Éocène. Goethe, lui, avait posé les bases de la science des formes. Ses cailloux s’en souviennent.

En bref

Qu’a-t-on trouvé dans l’ambre de Goethe ?
Trois insectes fossiles : une sciaride (mouche des champignons), une simulie (mouche noire) et une fourmi de l’espèce éteinte Ctenobethylus goepperti, vieille d’environ 40 millions d’années.

Comment les chercheurs ont-ils vu ces insectes ?
L’ambre n’était pas poli, donc les inclusions étaient presque invisibles à l’oeil nu. L’équipe a utilisé la microtomographie synchrotron au DESY de Hambourg, qui produit des images 3D haute résolution par rayons X.

Pourquoi cette fourmi est-elle exceptionnelle ?
Son état de conservation a permis de visualiser pour la première fois des structures internes (endosquelette de la tête et du thorax) jamais documentées pour cette espèce, et de produire une reconstruction 3D complète.

Goethe savait-il ce que contenait son ambre ?
Non. Les pièces n’étaient pas polies et les inclusions étaient invisibles. Goethe collectionnait l’ambre pour ses propriétés optiques, pas pour ses fossiles.

Quel lien avec les muséums français ?
De nombreux muséums d’histoire naturelle en France conservent de l’ambre balte, souvent non scanné. Des techniques comme la microtomographie synchrotron pourraient y révéler des fossiles encore inconnus.

Article créé en collaboration avec l’IA.