Commencer petit et simple — la clé du succès pour l’évolution des mammifères —

Dans de nombreux groupes de vertébrés, tels que les poissons et les reptiles, le crâne et la mâchoire inférieure des animaux dotés d’une colonne vertébrale sont composés de nombreux os. C’était également le cas chez les premiers ancêtres des mammifères modernes il y a plus de 300 millions d’années.

Cependant, au cours de l’évolution, le nombre d’os du crâne a été successivement réduit chez les premiers mammifères il y a environ 150 à 100 millions d’années.

La publication de leurs conclusions aujourd’hui dans Biologie des communicationsune équipe internationale de paléontologues montrent comment ils ont utilisé des simulations informatiques et des analyses de stress pour étudier le but de cette simplification du crâne.

Leurs recherches démontrent que la réduction du nombre d’os du crâne n’a pas conduit à des forces de morsure plus élevées ou à une augmentation de la force du crâne comme supposé pendant de nombreuses décennies. Au lieu de cela, l’équipe a découvert que la forme du crâne de ces premiers mammifères redirigeait les contraintes pendant l’alimentation de manière plus efficace.

L’auteur principal, le Dr Stephan Lautenschlager, maître de conférences en paléobiologie à l’Université de Birmingham, a commenté : « La réduction du nombre d’os a entraîné une redistribution des contraintes dans le crâne des premiers mammifères. La contrainte a été redirigée de la partie du crâne abritant le cerveau vers les marges du crâne pendant l’alimentation, ce qui peut avoir permis une augmentation de la taille du cerveau.

“Les modifications de la structure du crâne combinées à la diminution de la taille des mammifères sont liées à un changement d’alimentation vers la consommation d’insectes, permettant la diversification ultérieure des mammifères, ce qui a conduit au développement du large éventail de créatures que nous voyons autour de nous aujourd’hui.”

L’étude a en outre démontré que parallèlement à la réduction des os du crâne, les premiers mammifères sont également devenus beaucoup plus petits, dont certains avaient une longueur de crâne de seulement 10 à 12 mm. Cette miniaturisation limitait considérablement les sources de nourriture disponibles et les premiers mammifères s’étaient adaptés à se nourrir principalement d’insectes.

Cette combinaison de petite taille, d’un nombre réduit d’os du crâne et de l’alimentation de nouvelles sources de nourriture, telles que les insectes, a permis aux ancêtres des mammifères modernes de prospérer dans l’ombre des dinosaures.

Cependant, ce n’est que lorsque les dinosaures ont disparu à la fin du Crétacé, il y a environ 66 millions d’années, que les mammifères ont eu la chance de se diversifier davantage et d’atteindre la large gamme de tailles corporelles observée aujourd’hui.