Ancien mammifère exhalant de l’air chaud par une nuit froide — © Luzia Soares
Un examen attentif des conduits auditifs internes de centaines d’animaux modernes et fossiles a révélé que l’endothermie est apparue soudainement chez les mammifères du Trias supérieur.
Une évolution brutale
Jusqu’à présent, l’analyse des squelettes de divers mammifères et de leur environnement suggérait que la transition endothermique se déroulait sur une période d’environ 120 millions d’années. Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature, Ricardo Araujo de l’Université de Lisbonne et ses collègues ont décidé d’étudier la structure de l’oreille interne de nombreuses espèces animales modernes et disparues afin d’établir une chronologie plus précise des événements.
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L’équipe s’est concentrée sur les canaux semi-circulaires remplis de liquide, aidant les animaux à maintenir leur équilibre et à s’orienter. Étant donné que la température affecte le comportement des fluides, la forme de l’oreille interne des créatures à sang chaud aurait théoriquement dû être différente de celle de leurs ancêtres à sang froid.
L’analyse microtomographique aux rayons X de ces structures chez des centaines de vertébrés modernes (mammifères, reptiles, oiseaux, amphibiens et poissons), ainsi qu’environ 60 espèces éteintes, a révélé que les conduits auditifs internes des mammifères à sang chaud sont plus ronds et proportionnellement plus petits et plus minces par rapport à leur taille que celles des reptiles, des amphibiens et des poissons à sang froid.
Comparaison entre l’oreille interne d’un mammifère à sang chaud (à gauche) et celle d’un tétrapode à sang froid — © Romain David et Ricardo Araújo
Forts de ces connaissances, les chercheurs ont examiné les conduits auditifs internes d’anciens spécimens couvrant plusieurs centaines de millions d’années et ont découvert que la transition endothermique chez les mammifères a commencé il y a 233 millions d’années et a duré environ un million d’années. “C’était une évolution très brutale, pas progressive comme on l’a longtemps cru”, souligne Romain David du Natural History Museum de Londres.
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Le sang chaud permettrait aux mammifères de s’aventurer dans des régions plus froides
Cette période correspond à l’apparition dans les archives fossiles des mammifères, les ancêtres des mammifères et les premières créatures connues à posséder des cheveux et des moustaches. Selon les auteurs de la nouvelle étude, le sang chaud aurait permis à ces créatures de s’aventurer dans des régions plus froides et aussi de rester actives pendant de longues périodes.
Avec une telle caractéristique impliquant une dépense énergétique accrue pour maintenir une certaine température corporelle, cela expliquerait potentiellement pourquoi de nombreuses espèces, vivant normalement dans des environnements où la nourriture est rare et les températures extérieures élevées, sont restées à sang froid.
Descendants à sang chaud des reptiles, les oiseaux ont développé l’endothermie séparément des mammifères, suggérant des différences dans la structure de l’oreille interne. Selon les chercheurs, leurs canaux ne présentent pas nécessairement les mêmes taux de variation en raison de la composition chimique différente des fluides qu’ils contiennent.
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