Le Succès des Mammifères au Temps des Dinosaures |
Comment les Mammifères ont Conquis le Monde (2) |
SCIENCE & VIE N°1268 > Mai > 2023 |
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Comment les Mammifères ont Conquis le Monde |
S.B. - POUR LA SCIENCE N°540 > Octobre > 2022 |
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Le Surprenant Succès des Mammifères au Temps des Dinosaures |
POUR LA SCIENCE N°468 > Octobre > 2016 |
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Les Mammifères ont Attendu la Fin des Dinosaures |
Le débat a longtemps divisé : les mammifères se sont-ils diversifiés avant ou après la disparition, il y a 65 millions d'années, des dinosaures ?
Maureen 0'Leary (université Stony Brook, Etats-Unis) a tranché : si les ancêtres des marsupiaux étaient déjà là, celui des mammifères placentaires dont nous sommes issus n'est apparu que 200.000 à 400.000 ans après la fin des dinosaures. Il ressemblait à un rat, pesait entre 6 et 245 grammes et était insectivore.
C.H. - SCIENCE & VIE > Avril > 2013 |
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Les Mammifères n'ont Pas Attendu la Fin des Dinosaures pour se Diversifier |
Contrairement à se que l'on pensait, les mammifères ont commencé à se diversifier bien avant la disparition des dinosaures terrestres, survenue il y a 66 millions d'années.
En analysant l'évolution de la dentition d'un ordre de mammifères rongeurs vivant à diverses époques, des biologistes américains, finlandais et australiens ont montré que ceux-ci avaient réussi à diversifier leur nourriture - profitant de l'apparition des premières plantes à fleurs - pour s'affranchir de la concurrence alimentaire des dinosaures et se multiplier. Et ce, au moins 20 millions d'années avant la disparition des géants.
G.S. - SCIENCE & VIE > Juin > 2012 |
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Les Mammifères n'auraient pas Attendu la Fin des Dinosaures |
La diversité des mammifères ne doit rien à la disparition des dinosaures, disent les phylogénéticiens. Un scénario qui boulverse les repères des paléontologues.
Non, les mammifères n'ont pas attendu qu'une météorite raye de la carte les dinosaures pour se diversifier : loin d'être des petites boules de poils tremblant dans l'ombre des reptiles géants, les mammifères étaient déjà, quelques millions d'années avant le cataclysme, un groupe fort varié qui réunissait la quasi-totalité des des ordres que nous connaissons, primates y compris ! Ce ne serait donc pas à un accident céleste, ni à la libération du terrain par les dinosaures, que les mammifères - et donc l'homme - doivent leur importante diversité dans la grande faune actuelle. Tel est le nouveau scénario proposé depuis mars 2007 par une équipe internationale de phylogénéticiens ("les classificateurs du vivant") dirigée par Olaf Bininda-Emonds, biologiste de l'université technique de Munich.
Pas de fossiles spectaculaires à la base de ces travaux : si des fouilles ont bien eu lieu, c'est dans des bases de données. De fait, c'est en analysant l'ADN des espèces actuelles qu'Olaf Bininda-Emonds et ses collègues ont travaillé. Leur méthode, inventée dans les années 60 et en cours de mutation est celle dite des "horloges moléculaires" : "Pour dater la séparation entre deux espèces apparentées, les chercheurs comparent les différences entre deux gènes homologues, explique Christophe Douady, phylogénéticien à l'université Lyon-I. Ils estiment ensuite à quelle vitesse se sont produites les mutations présentes dans ces gènes. Et dans le cas le plus simple, ils assureront qu'il existe une horloge moléculaire, c'est-à-dire une fréquence de mutation génétique plus ou moins constante." Partant d'espèces actuelles, il devient ainsi possible d'en remonter la généalogie sur des millions d'années, en recalant les arbres à l'aide de repères paléontologiques (fossiles ou évènements biogéographiques).
Jusqu'à présent, la méthode n'avait porté que sur certains grands ordres ou grandes familles de mammifères euthériens (ceux dont le fœtus a une gestation plus longue dans le placenta, soit 93 % des espèces survivant actuellement, appelées placentaires), laissant déjà soupçonner des origines bien antérieures à celles supposées par les paléontologues travaillant sur les seuls fossiles.
| Crise K/T : extinction brutate survenue il y a 65 millions d'années et qui marque la fin du Crétacé (en allemand, Kreide, ou craie, d'où le K). dernier âge de l'ère secondaire, et le début de l'ère tertiaire (T). |
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UNE NOUVELLE CHRONOLOGIE
Mais en recalculant l'origine de 99 % des espèces de mammifères actuels (4510 espèces analysées sur 4554 recensées), les équipiers d'Olaf Bininda-Emonds ont pu reconstruire, pour la première fois au monde, un arbre phylogénétique global... et daté ! D'où il ressort une toute nouvelle chronologie du règne des mammifères. "Chez les placentaires, nous avons observé un pic de diversification il y a 93 millions d'années [MA], ce qui signifie une première radiation au Crétacé, mais aucune variation au niveau de la crise K/T il y a 65 Mo, avant de constater de nouveau un pic, mais plus faible, il y a 50 Mo", résume Olaf Bininda-Emonds. En clair : tous les ordres de placentaires se seraient différenciés au cours de la première radiation, au Crétacé, c'est-à-dire que carnivores, glires (rougeurs et lapins), perissodactiles (chevaux, rhinocéros, tapirs), proboscidiens (éléphants) ou même les primates étaient déjà en place il y a 75 millions d'années, soit avant même qu'apparaisse le célèbre tyrannosaure ! Et le chercheur de conclure : "La disparition des géants reptiliens, et plus généralement l'extinction massive de la fin du Crétacé, ne semble pas avoir eu un impact direct sur l'évolution des mammifères actuels".
Que pensent les paléontologues de ce nouveau scénario élaboré par les phylogénéticiens ? D'abord, ils ne contestent pas le pic de diversification des placentaires repéré il y a 50 Mo. Ce foisonnement est en effet confirmé par les données fossiles. À quoi est-il dû ? "Le réchauffement climatique des continents nordiques il y a 55 Mo a très bien pu être un facteur déclenchant, en favorisant les migrations, la dispersion et donc la diversification de groupes qui étaient jusqu'ici plus discrets", répond Emmanuel Gheerbrant, paléomammalogiste au Muséum national d'histoire naturelle à Paris. Il se pourrait également que les placentaires aient remporté à ce moment une victoire décisive contre d'autres lignées de mammifères, éteintes dans la foulée, précise encore le chercheur : "Une étude a déjà montré par exemple que l'expansion des rongeurs au début de l'Eocène concordait avec le déclin des multituberculés, lignée de petits mammifères herbivores aujourd'hui disparus".
En revanche, les paléontologues refusent l'idée d'une diversification massive des placentaires avant la limite K/T. Comment l'expliquer, en effet, si ce n'est par la libération des niches écologiques occupées par les dinosaures ? Toutefois, les phylogénéticiens ont ici une hypothèse, basée sur la tectonique des plaques : en créant des régions isolées, la fragmentation du supercontinent de l'époque, la Pangée, aurait contribué à l'évolution de faunes différenciées. Mais Emmanuel Douzery, phylogéniste à l'université Montpellier-II, le reconnaît : "Pour l'instant, les arguments paléontologiques manquent pour appuyer les résultats des molécularistes". Par exemple, le plus vieux fossile représentant les euprimates (le groupe comprenant les lémuriens et les singes), Altiatlasius koulchii, ne date que du Paléocène supérieur (de -60 à -55 Mo).
Alors que les fossiles de mammifères "archaïques" de l'ère secondaire commencent à peupler par dizaines les étagères des muséums, les placentaires qui auraient pu déboucher sur des lignées actuelles sont à peine une poignée.
Ce qui ne les empêche pas d'exister. Découvert en Chine en 2002, Eomaia scansoria, petit animal de 10 cm et 25 g, fait figure de grand ancêtre : il remonte au début du Crétacé, il y a 125 Mo. Les genres Zalambdalestes et Cimolestes, datés, eux, de la fin du Crétacé, sont bien plus modernes dans leur forme et pourraient être les ancêtres des glires et des carnivores. Le conditionnel restant de mise. Après ré-examen complet, le grand mammologiste John Wible et ses collègues du Muséum d'histoire naturelle Carnegie de Pittshurgh (Etats-Unis) concluaient ainsi en juin 2007 "qu'aucune des formes étudiées n'était liée aux placentaires et que ces derniers étaient donc apparus au niveau de l'extinction massive il y a 65 Mo.
D'INATTENDUS MAMMIFÈRES "ARCHAÏQUES"
Si les mammifères "modernes" (monotrèmes, marsupiaux et placentaires) n'étaient pas de forme très variées au temps des dinosaures, il n'en ai rien pour les autres mammifères, dits "archaïques", aujourd'hui disparus.
Depuis deux ans, l'image d'insignifiants insectivores terrestres vivant dans l'ombre des sauriens s'effrite au fur et à mesure des découvertes fossiles.
Repenomamus giganticus (->), exhumé en Chine en Janvier 2005, était un carnassier de 1 m de long pour environ 14 kg.
R. robustus (à g.), cousin de ce gros "chien" vieux de 125 Mo, a même été retrouvé avec les restes d'un jeune dinosaures sous sa cage thoracique ! Découvert en avril 2005 aux USA, Fruitafossor windscheffeli (->), un mammifère vieux de 150 Mo aux larges membres antérieurs, était un animal fouisseur, telles nos taupes actuelles. Autre cas d'adaptation caractéristique, celui de Castorocauda lutrasimilis, décrit en février 2006 : piscivore à la queue plus ou moins plate et aux doigts palmés, cet animal mongol daté à -164 Mo était parfaitement adapté à la vie semi-aquatisue. Enfin, dernière trouvaille en date, celle de Volaticotherium antiquus, vieux de 125 Mo, dont les traces de peau entre les pattes confirment son aptitude au vol plané, comme l'actuel écureuil volant. Adaptés à des régimes alimentaires et des niches écologiques qu'on n'imaginait pas il y a quelques années, ces mammifères jouissaient donc d'une incroyable diversité.
UNE HORLOGE IMPRÉCISE ?
Avis définitif ? "C'est un point de vue un peu extrême, tempère Emmanuel Gheerbrant. Car nos lacunes en fossiles selon les périodes (au Crétacé notamment) et les continents ne nous permettent qu'une vision partielle des données. On ne connaît par exemple quasiment rien des mammifères en Afrique, alors que tous la considèrent comme un berceau majeur. Plus on remonte dans le temps, plus les conditions de préservation sont complexes, et plus les fossiles sont rares, d'autant plus si les animaux sont de petite taille, comme souvent les premiers mammifères". Surtout, les découvertes continuent : des paléontologues indiens de l'université de Jammu ont encore exhumé en novembre 2007 les molaires d'une nouvelle espèce, Kharmerungulatum vanvaleni, âgée de 65 à 80 Mo. D'après Guntupalli Prasad et ses collègues, ce fossile viendrait de la mâchoire d'un ongulé (chevaux, cochons) primitif... alors que la plus vieille preuve de ce groupe découverte à ce jour datait du Paléocène inférieur, soit quelques millions d'années après la crise K/T !
Reste que les paléontologues opposent un ultime argument : l'imprécision des horloges moléculaires sur lesquelles s'appuient les phylogénéticiens. Pour Jean-Louis Hartenberger, paléontologue à l'université Montpellier-II, ces horloges seraient trop linéaires, "alors qu'on sait que le taux d'évolution moléculaire peut suivre des rythmes différents selon les espèces et les périodes, avec des phases d'accélérations évolutives". Rédhibitoire ? En fait, une équipe de phylogénéticiens japonais emmenée par Yasuhiro Kitazoe, de l'Ecole médicale de Kochi, a fait sienne cette objection et publiée en avril 2007 une étude se fondant sur une approche moléculaire affinée. Résultat : l'arbre phylogénétique obtenu - sur un échantillonnage toutefois plus étroit que pour l'étude d'Olaf Bininda-Emonds - fixe la radiation initiale des placentaires vers -85 MA, soit quelque 15 Mo après celle d'Olaf Bininda-Emonds. Il n'empêche, cette date se situe toujours avant l'extinction massive de la fin du Crétacé, il y a 65 Mo... Qui croire ? Tant que les résultats des molécularistes ne concordent pas avec ceux des paléontologues, la question reste ouverte. Peut-être que les divergences génétiques observées par les molécularistes dès le Crétacé ont simplement précédé les modifications anatomiques que les paléontologues n'observent sur les fossiles qu'après la crise K/T. Mais comment le vérifier ? Une chose est sûre : toutes les espèces du Crétacé décrites appartenant aux mammifères "actuels" étaient de petite taille, pour beaucoup insectivores, se cantonnant à la vie terrestre. Ce n'est qu'après la crise K/T que des organismes plus imposants sont apparus et que les grandes caractéristiques morphologiques de chaque groupe se sont dessinées : nous devons donc tout de même quelque chose à la disparition des dinosaures.
E.H.- SCIENCE & VIE > Mars > 2008 |
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