Dents de sabre de Smilodon

Les anciens mammifères carnivores ont développé une large gamme de formes de crânes et de dents tout au long de leur évolution. Cependant, peu de ces évolutions ont encore égalé celles de l’emblématique félin à dents de sabre Smilodon. D’autres groupes de mammifères, comme les nimravidés aujourd’hui disparus, ont également évolué vers une morphologie similaire, avec des espèces possédant des dents de sabre mais aussi des canines beaucoup plus courtes, semblables à celles des lions, tigres, caracals, chats domestiques, etc. que nous connaissons aujourd’hui. . Ce phénomène de morphologies similaires apparaissant dans différents groupes d’organismes est connu sous le nom d’évolution convergente ; les félidés et les nimravidés étant un exemple étonnant de convergence. Comme il n’y a pas d’équivalents modernes d’animaux avec de telles dents en forme de sabre, la méthode de chasse du Smilodon et des espèces similaires est restée obscure et vivement débattue. Il a d’abord été suggéré que toutes les espèces à dents de sabre chassaient de la même manière, quelle que soit la longueur de leurs canines, une hypothèse aujourd’hui controversée. La question restait donc… comment cette variété de “chat à dents de sabre” chassait-elle ?

Les énormes canines du chat à dents de sabre Smilodon éteint impliquent que cet animal devait ouvrir sa mâchoire extrêmement large, 110° selon certains auteurs, afin de les utiliser efficacement », explique le Pr Valentin Fischer, directeur de l’EDDyLab à l’ULiège. Cependant, la faisabilité mécanique et l’efficacité de Smilodon et de ses proches à mordre à un angle aussi large sont inconnues, ce qui laisse un vide dans notre compréhension de cette question très fondamentale sur les prédateurs à dents de sabre. A l’aide de scanners 3D de haute précision et de méthodes analytiques issues de l’ingénierie, une équipe internationale de scientifiques belges et nord-américains vient de révéler comment ces animaux ont probablement utilisé leurs impressionnantes armes.

Narimane Chatar, doctorant à l’EDDyLab de l’Université de Liège et auteur principal de l’étude, a collecté une grande quantité de données tridimensionnelles. Elle a d’abord scanné et modélisé les crânes, les mandibules et les muscles de nombreuses espèces éteintes et existantes de félidés et de nimravidés. « Chaque espèce a été analysée selon plusieurs scénarios : une morsure a été simulée sur chaque dent selon trois angles de morsure différents : 30°, comme on en voit couramment chez les félins actuels, mais aussi des angles plus grands (60° et 90°). Au total, nous avons réalisé 1 074 simulations de morsure pour couvrir toutes les possibilités », explique Narimane Chatar. Pour ce faire, le jeune chercheur a utilisé la méthode des éléments finis. Il s’agit d’une application passionnante de l’approche par éléments finis, qui permet aux paléontologues de modifier et de simuler par ordinateur différents angles de morsure et de soumettre des modèles de crâne à des contraintes virtuelles sans endommager les précieux spécimens fossiles », déclare le professeur Jack Tseng, professeur et conservateur de paléontologie à l’Université de Californie, Berkeley, et co-auteur de l’étude. Nos analyses complètes fournissent les informations les plus détaillées à ce jour sur la diversité et les nuances de la mécanique des dents de sabre.

L’un des résultats obtenus par l’équipe est la compréhension de la répartition des contraintes (pression) sur la mandibule lors de la morsure. Ce stress montre un continuum à travers les animaux analysés, avec les valeurs les plus élevées mesurées chez les espèces avec les canines supérieures les plus courtes et les valeurs de stress les plus basses mesurées chez les espèces à dents de sabre les plus extrêmes. Les chercheurs ont également noté que le stress diminuait avec l’augmentation de l’angle de morsure, mais uniquement chez les espèces à dents de sabre. Cependant, la manière dont ces animaux ont transmis la force au point de morsure et la déformation de la mandibule résultant de la morsure étaient remarquablement similaires dans l’ensemble de données, indiquant une efficacité comparable quelle que soit la longueur de la canine.

“Les résultats montrent à la fois les possibilités et les limites de l’évolution ; les animaux confrontés à des problèmes similaires dans leurs écosystèmes respectifs finissent souvent par se ressembler à travers une évolution convergente. Cependant, les résultats de Narimane Chatar montrent également qu’il peut y avoir plusieurs façons d’être un tueur efficace, que ce soit dents de sabre ou pas », conclut Valentin Fischer. Ce phénomène, appelé systèmes « plusieurs à un », signifie que des morphologies distinctes peuvent avoir une fonction similaire, comme le fait que les ours et les chats sont tous deux des pêcheurs efficaces. Cette multiplicité de morphologies indique qu’il n’existe pas de forme optimale unique de prédateur à dents de sabre.

Source de l’histoire :

Matériaux fourni par Université de Liège. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.