Exemple de variation morphologique observée dans le crâne des félidés et des nirmavidés avec des espèces présentant à la fois des canines supérieures courtes et longues. Crédit : Narimane Chatar / Université de Liège
Comment les tigres à dents de sabre ont-ils acquis leurs longues canines supérieures ?
Dans une étude révolutionnaire, une équipe internationale de scientifiques a exploré le développement évolutif des dents de sabre, révélant un continuum complexe de formes crâniennes et des taux d'évolution accélérés chez les dents de sabre. espèces. Cette étude donne un aperçu du déclin de ces prédateurs et des tendances évolutives plus larges, améliorant ainsi notre compréhension du passé de la Terre et des mécanismes de convergence évolutive.
Étude révolutionnaire sur l'évolution des dents de sabre
Les dents de sabre, ces canines supérieures allongées emblématiques, fascinent depuis longtemps aussi bien les scientifiques que le grand public, notamment parce qu'elles sont apparues à plusieurs reprises dans les archives fossiles, dont deux lignées de tigres à dents de sabre particulièrement connues : les félidés (la famille de nos chats domestiques, lions, tigres, etc.) et les nimravides (famille complètement éteinte). Cependant, le processus par lequel ces lignées ont acquis leurs canines supérieures allongées reste plutôt flou.
Crâne et mandibule d'Eusmilus sicarius, un nimravidé à dents de sabre scannés au Yale University Museum (Yale Paebody Museum, New Haven, USA.) Crédit : N.Chatar/Université de Liège
Analyse détaillée des espèces fossiles et modernes
Narimane Chatar, auteur principal de l'étude, qui a complété son doctorat à l'EDDy Lab de l'Université de Liège et est maintenant post-doctorante à l'UC Berkeley aux États-Unis, a mené une étude ambitieuse pour percer les secrets de la dent de sabre. évolution. À l’aide de scanners 3D et de méthodes analytiques de pointe, l’équipe a méticuleusement collecté et analysé les données d’un ensemble diversifié d’espèces actuelles et disparues.
«Nous avons quantifié la forme de 99 mandibules et 91 crânes, de différentes époques et continents, nous permettant ainsi de mieux comprendre l'évolution de ces animaux», explique le Dr Chatar. « Percer les secrets de l'évolution des dents de sabre enrichit non seulement notre compréhension du passé de la Terre, mais documente également les mécanismes conduisant à la convergence évolutive », explique le professeur Valentin Fischer, directeur de l'EDDyLab à l'ULiège.
Des découvertes surprenantes sur l’évolution des dents de sabre
L'étude a révélé des résultats surprenants. La première est que plutôt que d’opposer deux morphologies crâniennes distinctes chez les espèces à canines supérieures allongées et chez celles à dents courtes, il existe plutôt un continuum de formes reliant les plus petits chats d’aujourd’hui et leurs homologues à dents de sabre disparus.
« D'un point de vue morphologique, le crâne d'un petit chat actuel est tout aussi étrange et modifié que celui d'un grand félidé à dents de sabre », explique le Dr Margot Michaud, chercheuse à l'Université de Guyane française à Cayenne. . Ce sont donc les deux extrêmes d’un continuum de formes que les prédateurs félins ont vu évoluer au fil des temps géologiques.
« Notre étude suggère que ce que nous considérons souvent comme des exemples de modèles évolutifs dans les manuels scolaires sont en réalité simplifiés à des fins pédagogiques. Cependant, lorsque nous nous plongeons dans les analyses statistiques, nous découvrons des scénarios beaucoup plus complexes dans ces cas, comme le suggèrent les résultats de nos tests de convergence », explique Davide Tamagnini, chercheur postdoctoral à l'Université de Rome La Sapienza.
La deuxième surprise concerne le chemin emprunté par l'évolution pour produire des espèces à dents de sabre. En fait, les travaux de l'équipe ont révélé que les espèces à dents de sabre présentent des taux d'évolution morphologique plus rapides au début de leur histoire évolutive que les espèces dotées de canines plus courtes.
« Entre autres découvertes fascinantes, nous avons montré que l'intégration craniomandibulaire chez les espèces à dents de sabre est réduite, ce qui facilite une plus grande adaptabilité et diversification de la morphologie de la mâchoire et du crâne », souligne Margot Michaud.
Ainsi, une diversification morphologique rapide et un crâne assez plastique ont été identifiés comme deux éléments clés ayant facilité l’émergence de canines supérieures allongées chez les félidés et les nimravidés. « En conséquence, il semble y avoir une recette commune pour évoluer vers des prédateurs ressemblant à des félins à dents de sabre », explique le Dr Chatar.
Tendances évolutives et implications
Enfin, les recherches de l’équipe ont mis en évidence le déclin des formes à dents de sabre ainsi que les tendances plus larges des prédateurs félins au cours de leur histoire évolutive. Malgré l'extinction relativement récente des formes à dents de sabre il y a « seulement » quelques milliers d'années, les prédateurs félins sont en fait en déclin depuis le Miocène (il y a entre -23 et -5 millions d'années).
«Certains de ces prédateurs félins, notamment les espèces à dents de sabre, ont rapidement occupé des niches assez spécialisées, ce qui les a rendus plus susceptibles de disparaître», explique le Dr Tamagnini.
Ce phénomène, connu sous le nom de « cliquet » ou cliquet macroévolutionnaire, a été proposé comme un moteur potentiel du déclin de certains groupes, où l'évolution favorise la perte des premières formes généralisées, conduisant à l'émergence de formes plus spécialisées, mais aussi plus vulnérables. plus tard dans l'histoire de la lignée.
« Les prédateurs ont leurs propres voies évolutives et leurs propres risques d’extinction. Étudier la façon dont les anciens prédateurs ont prospéré et décliné nous fournit des informations sur l’avenir possible de nos écosystèmes », conclut le professeur Fischer.
