Il y a plus de 252 millions d'années, les ancêtres de mammifères sont devenus à sang chaud pour survivre à l'extinction massive

                                    

                    
                 Il y a plus de 252 millions d'années, les ancêtres de mammifères sont devenus à sang chaud pour survivre à l'extinction massive

            

    
    

        Le squelette d'un Lystrosaurus de dicynodont therapsid. Crédit: Flickr
    

Aujourd'hui, les mammifères et les oiseaux sont les seuls vrais animaux à sang chaud. Ils sont appelés endothermes, ce qui signifie qu'ils produisent leur chaleur corporelle en interne.
                                

                                       


      

Les animaux endothermiques sont l'opposé des ectothermes qui obtiennent leur chaleur d'un facteur externe comme le soleil. Ils sont considérés comme «à sang froid».

L'origine du sang chaud chez les mammifères a été une question très controversée pour deux raisons. L'une est que plusieurs des caractéristiques anatomiques pensées être liées à la chaleur-chaleur ont également été trouvées chez les reptiles à sang froid. L'autre est que ces caractéristiques ne sont pas toujours préservées dans les fossiles, ce qui donne aux scientifiques des signes incohérents sur la présence de sang chaud.

Notre recherche aide à éclairer cette controverse. Nous avons pu trouver de nouvelles idées sur la façon dont les mammifères ont développé un métabolisme à sang chaud qui pourrait les aider à survivre à la terrible extinction massive qui a marqué la fin de la période permienne, il y a 252 millions d'années.

En comparant les rapports de l'isotope de l'oxygène dans les fossiles, nous avons pu montrer qu'un groupe appelé cynodontia – les ancêtres mammifères – a acquis un sang chaud quelque part au cours de la période permienne tardive, qui variait de 259 à 252 millions d'années. Cela rend l'origine de l'endothermie des mammifères plus ancienne que ce que nous avions pensé précédemment.

Mais nos recherches montrent également que les cynodonties n'étaient pas les seules à acquérir la chaleur. La dicynodontie, qui a été considérée comme à sang froid, a également développé cette caractéristique indépendamment dans la même période.

Notre découverte suggère que le climat a été le principal facteur qui a déclenché l'évolution du sang chaud chez les mammifères et il est responsable du succès ultérieur de l'évolution des mammifères. Nous soutenons que les dicynodonts triasiques et les cynodonts ont pu survivre en possédant déjà un métabolisme endothermique pour faire face aux fluctuations de température.

Caractéristiques des mammifères

Il existe plusieurs caractéristiques spéciales qui sont liées à la chaleur. L'un est l'os dans le nez et le museau, appelé les corniches. Ces os augmentent la distance que l'air parcourt dans le corps, ce qui lui permet de se réchauffer sur le chemin. Il y a aussi le palais osseux qui sépare la bouche du nez et permet une respiration continue, même en mangeant. Un autre, qui est rarement conservé dans les enregistrements fossiles, est la présence de fourrure qui agit comme une couche isolante.

                                                                            

Le défi d'évaluer les origines des caractéristiques morphologiques est qu'elles ne sont pas du même temps. Certains sont apparus chez certains animaux plus tôt que d'autres.

Nous avons donc adopté une approche innovante et sans précédent. Nous avons examiné les isotopes de l'oxygène dans les os et les dents des reptiles semblables à des mammifères Permo-Triassic connus sous le nom de therapsides. C'est une approche qui a été utilisée officiellement pour évaluer dinosaures .

La transition entre les périodes du Permien et du Trias, il y a 252 millions d'années, est connue comme l'extinction massive la plus dévastatrice dans histoire de la Terre . Les reconstructions du paléoclimaté montrent qu'après une tendance de refroidissement vers la fin de la période permienne, il y a eu un réchauffement brusque et brutal à la frontière Permian-Triasic .

Nous avons prélevé des échantillons de groupes d'animaux conservés en Afrique du Sud, au Lesotho, au Maroc et en Chine datant de la période permienne et triasique.

Nous avons échantillonné des therapsides et des tétrapodes qui vivaient en même temps et au même endroit. Ce faisant, nous avons pu distinguer les therapsides à sang chaud des sang-froid et nous rapprochions de l'épinglage lorsque les espèces évoluaient vers un sang chaud.

Nous avons constaté que les thermapsides Permian et les tétrapodes coexistants avaient des températures corporelles similaires. Mais, en revanche, les therapsides analysés dans la période triasique étaient à sang chaud.

Les dicynodonts et les cynodonts dans la période permienne étaient à sang froid tandis que les mêmes groupes dans la période triasique étaient à sang chaud. Cela signifie qu'ils ont acquis leur endothermie dans la période tardive du Permien.

Comprendre que ces groupes ont développé leur sang chaud pendant la période permienne tardive souligne deux constatations importantes.

Le premier est qu'ils apparaissent indépendamment – les ancêtres du Permian des deux groupes n'étaient pas à sang chaud. Le deuxième est, même s'ils ont apparu à différents moments pendant la période du Permien tardif, ils semblent avoir traversé les mêmes facteurs de sélection en survivant aux variations climatiques mondiales du Permien de fin.

Les «reptiles mammifères» ont survécu parce que les animaux à sang chaud ont la capacité de produire leur propre chaleur corporelle ce qui leur permet de vivre dans des environnements plus froids ou dans des zones avec d'énormes contrastes de température saisonniers.

À l'échelle géologique, cela pourrait signifier que les espèces endothermiques auraient une meilleure chance de survivre grâce à des changements climatiques importants et rapides.
                                                                

                                        
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                                                     Fourni par:
                                                                                                             The Conversation
                                                        

                                                        
                                                                                                    

                                                   
                                        

                                    

                                    
                                    

                                    

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