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    Apparus au Trias, les mammifères seraient

    plus vieux qu’on le pensait

     

    Trois nouvelles espèces de fossiles ressemblant à des rongeurs grimpeurs appartiendraient au groupe des mammifères, selon des paléontologues. Ces découvertes de la province chinoise du Liaoning pourraient chambouler la chronologie de leur apparition sur Terre car elles démontreraient que les mammifères sont apparus au Trias, il y a plus de 200 millions d'années, et non au Jurassique.

     

     
     

    Une reconstruction d'une des nouvelles espèces de mammifères dont les restes fossilisés datant du Jurassique ont été découverts récemment. Xianshou songae était un animal de la taille d'une souris. Arboricole, il appartenait à un groupe éteint de mammifères du Mésozoïque appelé Euharamiyida. © Zhao Chuang

    Une reconstruction d'une des nouvelles espèces de mammifères dont les restes fossilisés datant du Jurassique ont été découverts récemment. Xianshou songae était un animal de la taille d'une souris. Arboricole, il appartenait à un groupe éteint de mammifères du Mésozoïque appelé Euharamiyida. © Zhao Chuang

     
     
     

    À en juger par leurs incisives, leurs longues queues et leurs pattes adaptées à la vie arboricole, les six spécimens de fossiles, très bien conservés et passés à la loupe des spécialistes, pourraient avoir ressemblé à des écureuils. Pour autant, « toute ressemblance entre ces créatures et les écureuils sont dues à une évolution convergente », signale Jin Meng, conservateur au Musée d’histoire naturelle de New York, aux États-Unis, et co-auteur d’un article à leur sujet publié dans la revue Nature.

     

    Nommées à partir des noms de leurs découvreurs, mais aussi de la ville Linglongta concernée et de mots chinois signifiant « bête », les trois nouvelles espèces Shenshou Lui, Xianshou Linglong, et Xianshou songae, auraient vécu au Jurassique, il y a 160 millions d’années, dans un environnement tropical et arboré. Les chercheurs les réunissent dans un nouveau groupe (ou clade) appeléEuharamiyida, aux côtés des Multituberculata et des Haramiyidés, eux-mêmes appartenant à la sous-classe des Allotheria, qu’ils classent au sein des mammifères.

     

    « Depuis des décennies, les scientifiques débattent pour savoir si le groupe appelé Haramiyida, de nos jours éteint, appartient ou non à celui des mammifères, rapporte Jin Meng. Auparavant, tout ce que nous savions au sujet de ces animaux était basé sur des mâchoires fragmentées et des dents isolées. Mais les nouveaux spécimens que nous avons découverts sont extrêmement bien conservés. Et à partir de ces fossiles, nous avons maintenant une bonne idée de ce à quoi ces animaux ressemblaient vraiment et qui confirme qu’ils sont bien des mammifères. »

     

     
    Un fossile de Shenshou lui (et le schéma de son squelette), découvert dans la province de Liaoning, en Chine. Ces animaux mesuraient environ 15 cm, se nourrissaient d'insectes, de graines et de fruits et vivaient essentiellement dans les arbres. © Shundong Bi et al., Nature

     

    Des fossiles qui portent la marque des mammifères

     

    Malgré une inhabituelle et intrigante structuration de leurs dents, la morphologie générale et d’autres caractéristiques physiques des fossiles se rapportent à celles des mammifères, par exemple, au niveau de l’oreille moyenne, la zone située dans le tympan et qui transforme les vibrations de l’air en des ondulations au sein des fluides de l’oreille ; celles des échantillons fossiles contiennent trois os, un trait anatomique propre aux mammifères.

     

    En outre, les auteurs de l’étude retracent le scénario de l’apparition des mammifères de la façon suivante : les mammifères allothériens auraient évolué à la fin du Trias, il y a 208 millions d’années, à partir d’un ancêtre proche des Haramiyavia puis se seraient diversifiés en deux branches : celles des Euharamiyida et des Multituberculata.

     

    Si leur hypothèse se confirme, elle avance l’apparition des mammifères du Jurassique moyen (qui s’étend de 176 à 161 millions d’années) à la fin du Trias (entre 235 et 201 millions d’années). Pour les chercheurs cela correspond aux résultats de certaines études génétiques.

     

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    Un « nid » de ptérosaures volants livre des

    secrets sur leur croissance

     

     

    Double bonne pioche pour des paléontologues au Brésil : des fossiles révèlent une espèce inconnue de ptérosaures, ces reptiles volants du crétacé, et le grand nombre d’individus d’âges différents permet de reconstituer la croissance de leur crâne… plutôt spécial.

     

     
     

    Reconstitution du ptérosaure Caiuajara dobruskii, qui se fait remarquer par son impressionnante crête au-dessus du crâne. Ces animaux, du moins ceux qui ont été retrouvés au sud du Brésil, dépassaient deux mètres d'envergure pour les plus grands. © Maurilio Oliveira, Museu Nacional-UFRJ, CC-BY

    Reconstitution du ptérosaure Caiuajara dobruskii, qui se fait remarquer par son impressionnante crête au-dessus du crâne. Ces animaux, du moins ceux qui ont été retrouvés au sud du Brésil, dépassaient deux mètres d'envergure pour les plus grands. © Maurilio Oliveira, Museu Nacional-UFRJ, CC-BY

     
     
     

    Dans le sud du Brésil, une équipe de paléontologues fouille depuis trois ans un site exceptionnel qui recèle de nombreux restes de vertébrés fossiles. Dans une publication dans la revue Plos One, Paulo Manzig et ses collègues révèlent qu’il s’y trouve pas moins de 47 individus d’une même espèce de ptérosaure, jusque-là inconnue et baptisée Caiuajara dobruskii. Selon les auteurs, la datation les situerait entre le Turonien et le Campanien, donc au Crétacé supérieur, quelque part entre -94 et -741 millions d’années. C’est la première fois que des ptérosaures sont retrouvés au sud du Brésil, tous les autres provenant du nord du pays. De plus, cette espèce appartient, affirment les auteurs, aux tapéjaridés, un groupe connu par des fossiles retrouvés en Chine, en Espagne et au Maroc.

     

    Ces « reptiles » (puisque ce terme, devenu scientifiquement imprécis, ne s’applique pas vraiment à ces animaux) forment une grande famille, apparue au Trias il y a 230 millions d’années. Comme les dinosaures, avec lesquels ils n’ont qu’un cousinage, les ptérosaures ont disparu il y a 65 millions d’années, à la fin du Crétacé. Ils volaient et semblent bien avoir été les premiers vertébrés à conquérir les airs. Le ptérosaure géant Quetzalcoatlus atteignait douze mètres d’envergure, mais beaucoup étaient bien plus petits. Les 47 individus découverts au Brésil mesuraient entre 65 cm et 2,35 m d’envergure.

     

    Le crâne d'un adulte. La bouche est en bas à droite avec la mâchoire inférieure (d) et l'os maxillaire (m). Au centre, en noir, la cavité oculaire. © Paulo Manzig/Plos One
    Le crâne d'un adulte. La bouche est en bas à droite avec la mâchoire inférieure (d) et l'os maxillaire (m). Au centre, en noir, la cavité oculaire. © Paulo Manzig/Plos One

     

    Des ptérosaures grégaires dont les jeunes apprenaient

    vite à voler

     

    Cette variété de tailles est une aubaine pour les paléontologues, car elle provient des différences d’âge entre les individus, qui vont du juvénile (l’essentiel des ossements retrouvés) à l’adulte. Les chercheurs ont donc eu le loisir de reconstituer la croissance de l’étonnante crête osseuse ornant la tête de ce ptérosaure, apanage des mâles dans ce groupe. Elle se développait entre les deux yeux vers le haut et vers l’arrière. De même, caractéristique des tapéjaridés, une autre excroissance, plus petite, poussait sous l’extrémité de la mâchoire inférieure. Le reste du squelette, en revanche, diffère peu du juvénile à l’adulte, ce qui conduit à la conclusion que les jeunes devaient savoir voler assez tôt.

     

    Pour les auteurs, le fait qu’autant de restes soient concentrés au même endroit (en fait sur trois niveaux stratigraphiques) démontre que ces ptérosaures menaient une vie grégaire. Jusque-là, rappellent les auteurs dans la revue Plos One, le comportement social de ce groupe était démontré chez deux espèces, le géant Quetzalcoatlus et un cousin des Ptérodactyles, Pterodaustro. Caiuajara dobruskii, expliquent les paléontologues brésiliens, devaient vivre en colonie autour d’un lac, au sein d’une région plutôt désertique. Les 47 individus retrouvés seraient morts à proximité d’une oasis.  Sécheresse trop forte ? Tempête dans le désert ? Les auteurs n’avancent que des hypothèses sur la raison de cet amoncellement de ptérosaures.

     

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    Il y a environ 510 millions d'années, après l'explosion du Cambrien, plus de 50 % des espèces vivantes disparaissent lors de la première grande extinction du paléozoïque. En datant des laves anciennes en provenance de la grande province ignée de Kalkarindji en Australie, un groupe de géologues a établi un lien entre ces deux événements.

     

     
     

    Les trilobites sont nés au Cambrien. Cette classe d'arthropodes marins très répandus pendant l'ère primaire a persisté jusqu'à la grande extinction du Permien. Plusieurs espèces avaient déjà été victimes de la crise biologique du Cambrien moyen, que l'on pense maintenant être liée aux gigantesques épanchements basaltiques de la province volcanique de Kalkarindji, en Australie. © St. Petersburg Paleontological Laboratory

    Les trilobites sont nés au Cambrien. Cette classe d'arthropodes marins très répandus pendant l'ère primaire a persisté jusqu'à la grande extinction du Permien. Plusieurs espèces avaient déjà été victimes de la crise biologique du Cambrien moyen, que l'on pense maintenant être liée aux gigantesques épanchements basaltiques de la province volcanique de Kalkarindji, en Australie. © St. Petersburg Paleontological Laboratory

     
     
     

    Tout le monde a entendu au moins une fois parler de la période géologique du Cambrien, l’une des six divisions de l’ère paléozoïque. Le nom de cette période a été donné au début du XIXe siècle alors que la géologie moderne prenait son essor sous l’influence des géologues britanniques tels Adam SedgwickJames Hutton et Charles Lyell. Il est issu du terme latin Cambria, qui désigne une tribu préromaine du pays de Galles. Ce sont donc certaines couches géologiques de cette région, avec leurs fossiles, qui vont servir de repères pour définir partout ailleurs dans le monde cette période qui s’étendait entre 540 et 485 millions d’années avant notre ère.

     

    On la connaît surtout parce qu’elle semble accompagnée d’une brusque diversification et d’une augmentation marquée de la complexité des formes vivantes, l’explosion cambrienne. Les paléontologues discutent encore de la réalité et de la signification de cette explosion. Le Cambrien, c’est aussi le moment où apparaissent de fascinants arthropodes marins : les trilobites. Tous les collectionneurs de fossiles qui se respectent en possèdent au moins quelques exemplaires fossiles de cet animal, dont on connaît pas moins de 18.750 espèces.

     

    Extinction massive au début du Cambrien moyen

     

    Le Cambrien est aussi marqué par les premières crises biologiques attestées touchant les multicellulaires. Celle qui s’est produite il y a environ 510 millions d’années a eu comme conséquence la disparition de 50 % des espèces de la biosphère. On sait qu’elle a été accompagnée par des changements climatiques et des océans avec des eaux anoxiques.

     

    Carte montrant la localisation de basaltes associés à la grande province ignée du Kalkarindji (en violet). En orange, on distingue les orogènes de King Leopold et Halls Creek (orogenes). Pendant le Cambrien, l'Australie faisait partie du Gondwana, un supercontinent.
    Carte montrant la localisation de basaltes associés à la grande province ignée du Kalkarindji (en violet). En orange, on distingue les orogènes de King Leopold et Halls Creek (orogenes). Pendant le Cambrien, l'Australie faisait partie du Gondwana, un supercontinent. © Commonwealth of Australia(Geoscience Australia), 2010

     

    Le géophysicien français Vincent Courtillot a constaté voilà quelques décennies une étrange corrélation entre les éruptions basaltiques massives conduisant à la formation des grandes provinces ignées ou LIP (large igneous provinces en anglais) et beaucoup d’extinctions massives. Pour lui comme pour d’autres, ces événements sont liés et les changements climatiques provoqués par la formation des LIP auraient causé ces crises biologiques. Bien qu’il semble désormais bien établi que la célèbre crise K-T a surtout été causée par l’impact d’un petit corps céleste au Yucatán il y a environ 65 millions d’années, il est difficile de nier la pertinence de l’hypothèse de Courtillot dans le cas d’autres extinctions massives comme celle du Permien-Trias.

     

    Climat qui oscille rapidement entre chaud et froid

     

    Un groupe de spécialistes en géosciences vient d’apporter de l’eau au moulin de la théorie de Courtillot en datant plus précisément les laves associées à des LIP australiennes, celles de la province volcanique de Kalkarindji. Comme l’expliquent les chercheurs dans un article publié dans Geology, les méthodes de datation radioactive par l’uranium-plomb et argon-argon ont permis d’établir que plus de deux millions de kilomètres carrés de basaltesque l’on trouve dans le Territoire du Nord et l’Australie-Occidentale provenaient de laves émises très rapidement et conjointement avec celles retrouvées dans la LIP de Kalkarindji il y a environ 510 millions d’années. Ces événements coïncident bien avec l’extinction massive du début du Cambrien moyen, mais l’analyse de la chimie des laves montre aussi qu’elles sont appauvries en dioxyde de soufre. Or, il est établi qu’une augmentation du dioxyde de soufre dans l’atmosphère à la suite d’une importante éruption volcanique conduit à un refroidissement global temporaire du climat. C’est ce que l’on a constaté avec l’éruption du Pinatubo par exemple.

     

    En se basant sur le fait que des gaz à effet de serre comme le CO2 ont aussi été relâchés en grandes quantités dans l’atmosphère de la Terre par les LIP du début du Cambrien moyen, les chercheurs ont déduit que le climat a dû subir des oscillations rapides, trop rapides pour que bien des espèces aient le temps de s’y adapter. S’ils ont raison, on connaîtrait donc désormais la cause de la première extinction biologique massive du Paléozoïque.

     

    Paléontologie:  La première extinction du Cambrien aurait bien une origine volcanique

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    Les mammouths nous renseignent-ils sur la domestication des chiens ?

     

    Pourquoi, en divers endroits de l'Eurasie, trouve-t-on des cimetières de mammouths ? Les paléontologues pensent que ces pachydermes disparus ont été les victimes d’une catastrophe naturelle. Mais une anthropologue états-unienne émet l’hypothèse que ces drames sont plutôt le fait des chasseurs-cueilleurs de l’époque, et qu’en plus, ces Hommes auraient bénéficié de l’aide de canidés domestiqués, ou du moins apprivoisés, il y a plus de 40.000 ans.

     

     
     

    Les premières espèces de mammouths sont apparues il y a environ 4 millions d’années et les tout derniers spécimens ont disparu il y a moins de 4.000 ans. En une trentaine de lieux, on a retrouvé des amoncellements de squelettes, dont on pense qu’ils pourraient être le fait d’Hommes préhistoriques, épaulés par des chiens. © Tracy O, Wikipédia, cc by sa 2.0

    Les premières espèces de mammouths sont apparues il y a environ 4 millions d’années et les tout derniers spécimens ont disparu il y a moins de 4.000 ans. En une trentaine de lieux, on a retrouvé des amoncellements de squelettes, dont on pense qu’ils pourraient être le fait d’Hommes préhistoriques, épaulés par des chiens. © Tracy O, Wikipédia, cc by sa 2.0

     
     
     
     

    Si la croyance populaire clamait que les éléphants se dirigeaient d’eux-mêmes vers un « cimetière » au crépuscule de leur vie, l’idée aurait pu être entretenue par d’étranges similitudes repérées chez leurs cousins aujourd’hui disparus : les mammouths. Car les fouilles paléontologiques ont révélé en différents points du supercontinent eurasiatique des amoncellements de restes de ces pachydermes sur des sites datés de -45.000 ans à -15.000 ans approximativement.

     

    Pour les scientifiques, il ne s’agit pas d’une manifestation volontaire des mammouths mais plutôt de drames qui se sont joués par le passé, comme par exemple une crue soudaine ou la rupture d’un bloc de glace qui auraient emporté tout ou partie du troupeau. La nature n’est pas toujours clémente, même avec les géants... Néanmoins, l’anthropologue Pat Shipman, de l’université d’État de Pennsylvanie (États-Unis) reste sceptique car elle note de nombreux indices qui font naître en elle l’idée que l’être humain n’est pas étranger à tout cela. Et peut-être même s’est-il aidé de canidés apprivoisés pour s’aider à la chasse et à la préservation de l’intégrité de la viande de mammouths. Une hypothèse intéressante qu’elle développe dans la revue Quaternary International.

     

    La traque et la mise à mort de pachydermes ne date pas d’hier, mais pourrait bien se perpétuer depuis un million d’années, d’après ce que suggèrent les études scientifiques. Or, étrangement, l’apparition de ces cimetières de mammouths coïncide avec l’arrivée des populations humaines modernes en Eurasie. Un point important et crucial qui a poussé la chercheuse à creuser davantage la question.

     

    Les Hommes préhistoriques chassaient les mammouths, les plus gros mammifères auxquels ils étaient confrontés, et qui assurait à toute une tribu de nombreux repas.
    Les Hommes préhistoriques chassaient les mammouths, les plus gros mammifères auxquels ils étaient confrontés, et qui assurait à toute une tribu de nombreux repas. © Charles R. Knight, Wikipédia, DP

     

    Des embuscades tendues aux mammouths

     

    Elle s’est d’abord intéressée à l’âge et au sexe des victimes afin de comparer la situation avec les cas de figures enregistrés actuellement pour les éléphants, les cousins des mammouths encore vivants. En cas de catastrophe naturelle, les plus jeunes et les plus âgés comptent parmi les principales victimes. Dans les autres cas de figure — effondrement d’un bloc de glace ou contrôle des populations d’éléphants —, la mort frappe de manière beaucoup moins discriminante. Les chasseurs d’éléphants modernes, quant à eux, abattent leurs cibles une à une, dans des endroits différents. En somme, rien ne correspond à ce qui s’observe dans les cimetières de mammouths, comportant parfois les squelettes de plus de 150 individus et des dizaines de milliers d’os entassés les uns sur les autres. Alors à quoi ces pachydermes doivent-ils leur mort ?

     

    À n’en pas douter, ces cimetières ont profité aux populations humaines, puisqu’à proximité des huttes ont été érigées à partir des os récupérés. Des marques de coupure et surtout de feu sur certaines parties du squelette confirment l’exploitation par l’Homme. Mais avec les moyens de l’époque, il est difficile de penser que des tribus de chasseurs, même aguerris, aient pu causer un tel massacre. À moins que…

     

    Un tel regroupement d’ossements peut nous tromper et nous laisser croire que tous les animaux ont perdu la vie en même temps. Or ce n’est pas le cas et sur un même site, les mammouths ont été tués parfois à plusieurs centaines d’années d’intervalle. Était-ce des lieux particulièrement adaptés à une embuscade, exploités par plusieurs générations d’Hommes ? C’est la supposition avancée par Pat Shipman. Les animaux auraient été tués un par un et sur une longue période temporelle, de telle sorte que leurs restes se sont progressivement amoncelés. Un premier point pourrait ainsi être réglé.

     

    Des canidés domestiques près de l’Homme

     

    Mais l’analyse ne s’arrête pas là. Car la mort d’un mammouth est une aubaine pour toute la faune carnivore alentour, qui généralement se bat pour récupérer un morceau. Or, les paléontologues ont été surpris par la rareté des marques de dents de carnivores sur les ossements : les Hommes de l’époque auraient-ils trouvé un moyen de préserver le fruit de leur chasse en contrôlant mieux les carcasses ?

     

    Ce canidé mort il y a 27.000 ans n’est peut-être pas l’ancêtre des chiens actuels. Néanmoins, l’os de mammouth qu’on lui a placé dans la gueule après sa mort constitue l’un des indices permettant de supposer que l’animal était apprivoisé.
    Ce canidé mort il y a 27.000 ans n’est peut-être pas l’ancêtre des chiens actuels. Néanmoins, l’os de mammouth qu’on lui a placé dans la gueule après sa mort constitue l’un des indices permettant de supposer que l’animal était apprivoisé. © Anthropos Museum, Brno, République tchèque, avec l’amabilité de Mietje Germonpre

     

    Pour trouver une explication à cette nouvelle aptitude, la chercheuse se réfère à divers travaux récents. L’un d’eux révélait par exemple la présence d’un canidé domestique précoce, âgé de 32.000 ans, et qui se distingue nettement du loup (mais qui ne serait pas, à priori, l’ancêtre de nos chiens modernes). Sur un autre site daté de 27.000 ans, dans l’actuelle République tchèque, un crâne semblable enterré avec un morceau d’os de mammouth dans la gueule probablement placé après sa mort laisse entendre un lien étroit qui existait entre l’Homme et ce chien primitif. Ces animaux avaient même un régime alimentaire différent des loups de l’époque, suggérant qu’ils étaient nourris par les humains.

     

    Les premiers chiens sonnant l’hallali

     

    Ces indices convaincants suggèrent donc que ces gros canidés apprivoisés ont contribué à la chute de ces mammouths. Bien que Pat Shipman n’ait de preuves formelles de ce qu’elle avance, elle suppose que ces animaux ont pris part à la chasse, en rabattant les mammouths dans le lieu de l’embuscade, où les chasseurs attendaient leur proie. De plus, chiens et apparentés ont la fâcheuse tendance à défendre assidûment leur bout de gras. Si bien que leur seule présence autour des carcasses aurait pu dissuader les autres carnivores de venir voler un morceau de viande, et en laisser suffisamment aux Hommes de l’époque.

     

    Ces idées semblent intéressantes aux yeux de la communauté scientifique, mais elles reposent encore sur beaucoup de suppositions que trop peu de preuves concrètes confirment. Ainsi, il faudra encore creuser et excaver de nouveaux indices pour corroborer l’hypothèse de Pat Shipman. Néanmoins, elle fait voir le problème sous un jour inédit qui augure de nouvelles réflexions dirigées dans le bon sens.

     

    Paléontologie:

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