De grands corps ont aidé des reptiles marins éteints à long cou à nager, selon une nouvelle étude –


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  • Des scientifiques de l’Université de Bristol ont découvert que la taille du corps est plus importante que la forme du corps pour déterminer l’économie d’énergie de la nage des animaux aquatiques.

    Cette étude, publiée aujourd’hui dans Biologie des communications, montre que les gros corps aident à surmonter l’excès de traînée produit par une morphologie extrême, démystifiant une idée de longue date selon laquelle il existe une forme de corps optimale pour une faible traînée.

    Une découverte importante de cette recherche est que les grands cous des élasmosaures éteints ont ajouté une traînée supplémentaire, mais cela a été compensé par l’évolution des grands corps.

    Les tétrapodes ou «vertébrés à quatre membres» sont retournés à plusieurs reprises dans les océans au cours des 250 derniers millions d’années, et ils se présentent sous de nombreuses formes et tailles, allant des baleines modernes profilées de plus de 25 mètres de long aux plésiosaures éteints, avec quatre nageoires et des cous extraordinairement longs et même des ichtyosaures en forme de poisson disparus.

    Les dauphins et les ichtyosaures ont des formes corporelles similaires, adaptées pour se déplacer rapidement dans l’eau produisant une faible résistance ou traînée. D’autre part, les plésiosaures, qui vivaient côte à côte avec les ichtyosaures à l’ère mésozoïque, avaient des corps entièrement différents. Leurs quatre énormes nageoires qu’ils utilisaient pour voler sous l’eau et leurs longueurs de cou variables n’ont aucun parallèle parmi les animaux vivants. Certains élasmosaures avaient des proportions vraiment extrêmes, avec des cous allant jusqu’à 20 pieds (6 mètres) de long. Ces cous les aidaient probablement à attraper des poissons qui se déplaçaient rapidement, mais on croyait aussi qu’ils les ralentissaient.

    Jusqu’à présent, il n’était pas clair comment la forme et la taille influençaient les besoins énergétiques de la nage chez ces divers animaux marins. La paléobiologiste Dr Susana Gutarra Díaz de la School of Earth Sciences de Bristol et du National History Museum de Londres, qui a dirigé la recherche, a expliqué : « Pour tester nos hypothèses, nous avons créé divers modèles 3D et effectué des simulations informatiques de flux de plésiosaures, d’ichtyosaures et de cétacés. Ces expériences sont effectuées sur ordinateur, mais elles ressemblent à des expériences sur des réservoirs d’eau. »

    Le Dr Colin Palmer, un ingénieur impliqué dans le projet, a déclaré : « Nous avons montré que même si les plésiosaures subissaient plus de traînée que les ichtyosaures ou les baleines de masse égale en raison de leur forme corporelle unique, ces différences étaient relativement mineures. Nous avons constaté que lorsque la taille est prise en compte. compte, les différences entre les groupes sont devenues bien moindres que les différences de forme.Nous montrons également que le rapport de la longueur du corps au diamètre, qui est largement utilisé pour classer ces animaux aquatiques comme plus ou moins efficaces, n’est pas un bon indicateur de faible traînée. « 

    Le Dr Gutarra Díaz a déclaré : « Nous étions également particulièrement intéressés par les cous des élasmosaures et nous avons donc créé des modèles 3D hypothétiques de plésiosaures avec différentes longueurs de cou. Les simulations de ces modèles révèlent qu’au-delà d’un certain point, le cou ajoute une traînée supplémentaire, ce qui rendrait la nage potentiellement coûteuse. Cette limite « optimale » du cou se situe à environ deux fois la longueur du tronc de l’animal.

    Le Dr Benjamin Moon, un autre collaborateur et expert des reptiles marins, a poursuivi : « Lorsque nous avons examiné un grand échantillon de plésiosaures modélisés sur des fossiles très bien conservés à leur taille réelle, il s’avère que la plupart des plésiosaures avaient des cous en dessous de ce seuil de traînée élevée, dans quel cou peut s’allonger ou se raccourcir sans augmenter la traînée. Mais plus intéressant, nous avons montré que les plésiosaures avec des cous extrêmement longs avaient également développé de très grands torses, et cela compensait la traînée supplémentaire ! »

    Le Dr Tom Stubbs, un autre co-auteur, a résumé : « Cette étude montre que, contrairement aux connaissances populaires dominantes, les plésiosaures à très long cou n’étaient pas nécessairement des nageurs plus lents que les ichtyosaures et les baleines, et c’est en partie grâce à leur grand corps. Nous avons trouvé que chez les élasmosaures, les proportions du cou ont changé très rapidement. Cela confirme que les longs cous étaient avantageux pour les élasmosaures lors de la chasse, mais ils ne pouvaient pas exploiter cette adaptation jusqu’à ce qu’ils deviennent assez grands pour compenser le coût de la traînée élevée sur leur corps.

    Le professeur Mike Benton, qui fait également partie de la recherche, a commenté : « Nos recherches suggèrent que les grands animaux aquatiques peuvent se permettre d’avoir des formes folles, comme chez les élasmosaures. Mais il y a des limites : la taille du corps ne peut pas devenir indéfiniment grande, car il y a certaines contraintes à De très grandes tailles également. Les longueurs de cou maximales que nous observons semblent équilibrer les avantages de la chasse par rapport aux coûts de croissance et d’entretien d’un cou aussi long. En d’autres termes, les cous de ces créatures extraordinaires ont évolué en équilibre avec la taille globale du corps pour garder les frottements au minimum. »

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