L’ancien superprédateur est devenu grand en accélérant sa croissance dans sa jeunesse


Whatcheeria, une créature ressemblant à une salamandre de six pieds de long qui vivait il y a 340 millions d’années, était le T. rex de son époque : le prédateur le plus grand et le plus méchant de son habitat. Une nouvelle étude révèle comment ils ont atteint leur taille « géante »: au lieu de croître lentement et régulièrement tout au long de leur vie comme de nombreux reptiles et amphibiens modernes, ils ont fait la majeure partie de leur croissance lorsqu’ils étaient jeunes.

Le Field Museum de Chicago abrite les meilleurs fossiles les plus complets d’un superprédateur préhistorique – mais qui a vécu des centaines de millions d’années avant SUE le T. rex. Whatcheeria était une créature lacustre de six pieds de long avec un corps semblable à une salamandre et une tête longue et étroite; ses fossiles ont été découverts dans une carrière de calcaire près de la ville de What Cheer, Iowa. Il y a environ 350 Whatcheeria spécimens, allant d’os simples à des squelettes complets, qui ont été déterrés, et chacun d’entre eux réside dans les collections du Field Museum. Dans une nouvelle étude en Biologie des communicationsces spécimens ont permis de révéler comment Whatcheeria est devenu assez grand pour menacer ses proies de poisson : au lieu de croître « lentement et régulièrement » comme le font de nombreux reptiles et amphibiens modernes, il a grandi rapidement dans sa jeunesse.

« Si tu voyais Whatcheeria dans la vie, il ressemblerait probablement à une grosse salamandre en forme de crocodile, avec une tête étroite et beaucoup de dents », explique Ben Otoo, co-auteur de l’étude et doctorant à l’Université de Chicago et au Field Museum. « S’il s’enroulait vraiment, probablement dans une mesure inconfortable, il pourrait tenir dans votre baignoire, mais ni vous ni lui ne voudriez qu’il soit là. »

C’est parce que Whatcheeria était un grand prédateur. Des rainures osseuses dans son crâne pour les organes sensoriels partagés par les poissons et les amphibiens aquatiques révèlent qu’il vivait sous l’eau, et ses os de pattes robustes auraient pu l’aider à s’accroupir à un endroit et à attendre que ses proies nagent. « Il aurait probablement passé beaucoup de temps au fond des rivières et des lacs, se précipitant et mangeant ce qu’il voulait », explique Otoo. « Vous pourriez certainement appeler cette chose ‘la T. rex de son temps.' »

Alors que Whatcheeria ressemble à une salamandre géante, ce n’en est pas une – c’est un « tétrapode souche », une créature primitive à quatre pattes qui fait partie de la lignée qui a finalement évolué pour devenir les animaux à quatre membres vivants aujourd’hui. « Whatcheeria est plus étroitement lié aux tétrapodes vivants comme les amphibiens, les reptiles et les mammifères qu’à toute autre chose, mais il ne fait pas partie de ces groupes modernes », explique Ken Angielczyk, conservateur au Field Museum et co-auteur de l’étude. signifie que cela peut nous aider à comprendre comment les tétrapodes, y compris nous, ont évolué. »

Étant donné que le champ a tant de Whatcheeria spécimens, les scientifiques peuvent les utiliser pour étudier l’animal à différentes phases de sa vie. « La plupart des premiers tétrapodes sont connus à partir d’un seul squelette, si vous avez de la chance – dans de nombreux cas, juste un fragment d’un seul os », explique Angielczyk. Mais avec autant d’individus sur le terrain, les chercheurs ont pu repérer des variations au sein de l’espèce : certains Whatcheeria sont six pieds et demi de long, tandis que d’autres sont beaucoup plus petits. Cela signifie qu’il y avait une opportunité d’étudier comment ils ont grandi.

« Examiner ces fossiles, c’est comme lire un livre d’histoires, et nous essayons de lire autant de chapitres que possible en examinant comment les juvéniles grandissent jusqu’à l’âge adulte », a déclaré Megan Whitney, auteur principal de l’étude, professeur à l’Université Loyola de Chicago. a commencé à travailler sur le projet à l’Université de Harvard. « À cause de l’endroit Whatcheeria se trouve dans l’arbre généalogique des tétrapodes, nous voulions cibler cet animal et regarder son livre d’histoires à différentes étapes de la vie. »

Pour voir comment Whatcheeria a grandi, Otoo et Angielczyk ont ​​offert des fémurs de neuf Whatcheeria individus allant du juvénile à l’adulte. Whitney et sa conseillère, Stephanie Pierce de l’Université de Harvard, ont pris de fines tranches d’os et les ont examinées au microscope. Lorsqu’un animal grandit, il crée de nouvelles couches d’os à chaque saison de croissance, explique Otoo. « Vous pourriez voir un schéma saisonnier où l’animal grandit beaucoup au printemps et en été, puis s’arrête en hiver et reprend au printemps suivant », expliquent-ils. « En examinant l’épaisseur des anneaux de croissance au cours de la vie d’un animal, vous pouvez déterminer si l’animal grandit continuellement tout au long de sa vie, peut-être avec quelques interruptions temporaires, ou s’il atteint une taille adulte, puis s’arrête. »

Chez les tétrapodes modernes, certains animaux grandissent beaucoup en tant que juvéniles, puis s’arrêtent lorsqu’ils atteignent l’âge adulte – les oiseaux et les mammifères, y compris nous, sont comme ça. Cependant, d’autres animaux comme les crocodiles et de nombreux amphibiens continuent de grandir petit à petit toute leur vie. Les chercheurs s’attendaient à ce que Whatcheeria ressemblerait plus à des reptiles et des amphibiens, à croissance « lente et régulière ». Mais en examinant les tranches d’os, Whitney a trouvé des preuves que Whatcheeria a grandi rapidement quand il était jeune, puis s’est stabilisé avec le temps. Elle a même trouvé des preuves d’os fibrolamellaire, qui est un tissu osseux primaire associé à une croissance rapide.

« J’ai un souvenir très distinct d’avoir sauté sur Slack avec Stephanie Pierce et d’avoir dit, cela enfreint toutes les règles auxquelles nous pensions concernant l’évolution de la croissance de ces premiers tétrapodes », a déclaré Whitney.

La découverte aide à éclairer ce que certains éléments de Whatcheeriala vie était comme. « Si vous allez être un prédateur de haut niveau, un très gros animal, cela peut être un avantage concurrentiel de devenir gros rapidement car il est plus facile de chasser d’autres animaux et plus difficile pour les autres prédateurs de vous chasser », a déclaré Pierce. « Cela peut également être une stratégie de survie bénéfique lorsque vous vivez dans des environnements imprévisibles, tels que le système lacustre Whatcheeria habitée, qui a traversé des périodes saisonnières mourantes. »

Cependant, il y a un compromis : grandir vraiment gros très vite demande une énorme quantité d’énergie, ce qui peut être un problème s’il n’y a pas assez de nourriture et de ressources pour l’animal qui grandit. Il est plus facile d’obtenir juste assez de nourriture pour grossir un peu, de la même manière qu’il est plus facile de payer des loyers mensuels plus petits que d’économiser pour un gros acompte sur une maison.

En plus de nous aider à mieux comprendre les pressions évolutives sur les premiers tétrapodes, les chercheurs affirment que les résultats rappellent que l’évolution n’est pas un processus par étapes : c’est une série d’expériences.

« L’évolution consiste à essayer différents modes de vie et combinaisons de fonctionnalités », explique Angielczyk. « Et ainsi vous obtenez un animal comme Whatcheeria c’est un tétrapode précoce, mais c’est aussi un tétrapode à croissance assez rapide. C’est vraiment un grand pour son époque. Il a ce squelette étrange qui lui permet potentiellement de faire des choses que certains de ses contemporains ne faisaient pas. C’est une expérience sur la façon d’être un grand prédateur, et cela montre à quel point la vie sur Terre était et est toujours diversifiée. »

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