L'apparition des mammifères placentaires, un groupe diversifié auquel appartient l'humain, est un sujet de débat scientifique de longue date. Quand les caractéristiques clés de ces animaux, définis par la présence d'un placenta et la mise au monde de jeunes vivants, sont-elles apparues ? Une étude récente propose une nouvelle perspective, suggérant une coexistence inattendue avec les dinosaures.
Le Débat Scientifique sur l'Origine des Placentaires
Les mammifères placentaires (Placentalia) se distinguent des marsupiaux (kangourous, koalas, etc.) et des monotrèmes (échidnés, ornithorynque) par leur mode de reproduction : ils donnent naissance à des petits complètement formés grâce au placenta. La question cruciale est de savoir si ce groupe est apparu avant ou après l'extinction massive des dinosaures, il y a 66 millions d'années.
Jusqu'à présent, aucun fossile incontestable de placentaire n'avait été daté d'avant cette extinction du Crétacé-Paléogène (K-Pg). Cependant, une nouvelle étude menée par des chercheurs des universités de Bristol et de Fribourg, publiée dans la revue Current Biology le 27 juin 2023, suggère que les premiers mammifères placentaires pourraient avoir émergé pendant le Crétacé, cohabitant ainsi brièvement avec les dinosaures.
Une Nouvelle Approche Statistique Révèle des Origines Plus Anciennes
Pour parvenir à cette conclusion, les scientifiques ont compilé des milliers de fossiles de mammifères placentaires et ont utilisé un modèle statistique sophistiqué appelé "pont bayésien brownien" (BBB). Ce modèle permet d'estimer l'âge d'origine et d'extinction des clades (groupes d'êtres vivants partageant un ancêtre commun et tous ses descendants) en s'appuyant sur les preuves fossiles et la diversité moderne.
L'intérêt de cette méthode réside dans sa capacité à déterminer les modèles d'évolution sur des périodes où les preuves fossiles sont rares, ce qui est le cas pour les placentaires au-delà d'une certaine période. En effet, la fossilisation est un processus exceptionnel qui ne concerne qu'une infime partie des organismes vivants.
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Des Placentaires Coexistant avec les Dinosaures : Une Nouvelle Perspective sur l'Évolution des Mammifères
En appliquant ce modèle à 380 familles de mammifères placentaires, les chercheurs ont pu reconstituer les schémas d'origine et d'extinction des différents groupes. Les résultats suggèrent que la lignée des Placentalia est plus ancienne qu'on ne le pensait, remontant à la limite Crétacé-Paléogène (K-Pg) ou même au Crétacé.
Plus précisément, l'étude estime que l'origine de 21,3 % des mammifères placentaires, y compris les groupes ayant donné naissance aux primates, aux chiens, aux chats et aux Lagomorpha (lapins, lièvres), pourrait remonter au Crétacé, à l'époque des dinosaures.
L'Impact de l'Astéroïde : Un Tournant dans la Diversification des Placentaires
Le modèle BBB montre également que les lignées plus modernes de placentaires ont commencé à émerger après l'impact de l'astéroïde. L'extinction des dinosaures et d'environ 76 % des espèces a probablement créé des conditions plus favorables à la diversification des mammifères placentaires, en réduisant la compétition.
Validation par l'Horloge Moléculaire : Une Convergence de Méthodes
Les résultats de cette étude sont corroborés par les données obtenues grâce à la méthode de l'"horloge moléculaire", qui suggère également des racines anciennes pour les mammifères placentaires. L'horloge moléculaire est un modèle statistique qui permet d'estimer les âges de divergence entre les espèces en analysant les mutations génétiques qui s'accumulent au fil du temps.
Bien que l'horloge moléculaire soit un outil précieux, les auteurs de l'étude soulignent que leur nouvelle technique est plus précise pour déterminer les voies d'évolution des espèces, en particulier lorsque les données fossiles sont limitées.
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Les Thérapsides : Ancêtres Méconnus des Mammifères
Il est important de noter que les mammifères placentaires ne sont pas apparus ex nihilo après l'extinction des dinosaures. Ils sont le fruit d'une longue histoire évolutive qui remonte aux thérapsides, des "reptiles mammaliens" qui dominaient la Pangée bien avant l'apparition des dinosaures.
Les thérapsides présentaient déjà des caractéristiques annonciatrices des mammifères, comme une dentition différenciée et une mâchoire plus puissante. Ils ont survécu à plusieurs extinctions massives, qui ont façonné l'évolution des mammifères.
Survivre à l'Apocalypse : La Flexibilité comme Clé de la Survie
Les extinctions massives ont joué un rôle crucial dans l'évolution des mammifères. Ce ne sont pas les plus forts ou les plus grands qui ont survécu, mais les plus adaptables. Les animaux capables de creuser des terriers, de se nourrir de diverses ressources et de s'adapter aux changements environnementaux ont eu plus de chances de survivre.
Pendant la domination des dinosaures, les mammifères ont adopté une stratégie de discrétion, devenant petits, nocturnes et opportunistes. Ils ont ainsi coexisté avec les dinosaures pendant plus de 160 millions d'années, attendant leur heure.
Le Synchrotron de Grenoble : Un Outil Révolutionnaire pour l'Étude des Fossiles
L'étude des fossiles de thérapsides et d'autres ancêtres des mammifères a été grandement facilitée par l'utilisation de technologies de pointe, comme le synchrotron de Grenoble. Cet accélérateur de particules produit des rayons X d'une intensité phénoménale, permettant d'obtenir des images très nettes des structures internes des fossiles.
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Grâce au synchrotron, les chercheurs peuvent extraire virtuellement les fossiles de leur gangue rocheuse et étudier des détails anatomiques invisibles à l'œil nu, comme la forme du cerveau.
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