Les membres antérieurs des mammifères ont commencé à évoluer avant l’existence des dinosaures

Une étude suggère que les membres antérieurs des mammifères, a commencé à évoluer bien avant l’apparition des dinosaures.


C'est un Thrinaxodon, un animal thérapside apparenté aux mammifères actuels. Les therapsides constituent le groupe où les parents des mammifères ont commencé à développer divers membres antérieurs - Crédit : April I. Neander
C'est un Thrinaxodon, un animal thérapside apparenté aux mammifères actuels. Les therapsides constituent le groupe où les parents des mammifères ont commencé à développer divers membres antérieurs - Crédit : April I. Neander

Les chauves-souris volent, les baleines nagent, les gibbons se balancent d’arbre en arbre, les chevaux galopent et les humains font glisser leurs doigts sur leur téléphone, les différents habitats et modes de vie des mammifères dépendent de nos membres antérieurs uniques.

Les membres antérieurs uniques des mammifères

Aucun autre groupe d’animaux n’a développé autant de types de bras différents: en revanche, tous les oiseaux ont des ailes et à peu près tous les lézards marchent à quatre pattes. Nos membres antérieurs jouent un rôle essentiel dans la spécificité des mammifères et dans une nouvelle étude publiée dans PNAS, des scientifiques ont découvert que nos premiers parents avaient commencé à évoluer pour avoir des membres différents il y a 270 millions d’années, soit 30 millions d’années avant l’apparition des premiers dinosaures.

Outre la fourrure, la forme variée de la patte antérieure est l’une des caractéristiques les plus emblématiques des mammifères selon la principale auteur du papier, Jacqueline Lungmus, assistante de recherche au Field Museum de Chicago et candidate au doctorat à l’Université de Chicago. Nous essayions de comprendre d’où cela vient, s’il s’agit d’un trait récent ou s’il s’agit d’un trait particulier du groupe d’animaux auquel nous appartenons depuis le début.

Les sauropsides et les synapsides

Pour déterminer l’origine des membres des mammifères modernes, Lungmus et son co-auteur, le conservateur du musée Field, Ken Angielczyk, ont examiné les fossiles d’anciens parents de mammifères. Il y a environ 312 millions d’années, les vertébrés terrestres se sont scindés en deux groupes: les sauropsides, qui ont donné les dinosaures entre autre, mais également les oiseaux, les crocodiles et les lézards et les synapsides qui incluait les mammifères.

Des photographies des os du bras de 7 types de parents de mammifères primitifs. Les trois os à gauche appartiennent à un groupe ancien appelé pelycosaures et les os ont à peu près la même forme. Les quatre os de droite proviennent des thérapsides, le groupe qui comprend les mammifères actuels et montrent la plus grande variété de formes et de tailles qui caractérisent les membres thapsides. Les barres d'échelle noires représentent 2 cm - Crédit : Jacqueline Lungmus, Field Museum

Des photographies des os du bras de 7 types de parents de mammifères primitifs. Les trois os à gauche appartiennent à un groupe ancien appelé pelycosaures et les os ont à peu près la même forme. Les quatre os de droite proviennent des thérapsides, le groupe qui comprend les mammifères actuels et montrent la plus grande variété de formes et de tailles qui caractérisent les membres thapsides. Les barres d’échelle noires représentent 2 cm – Crédit : Jacqueline Lungmus, Field Museum

Une différence essentielle entre les sauropsides et les synapsides réside dans la configuration des ouvertures dans le crâne qui contient les fixations des muscles de la mâchoire. Alors que les premiers synapsides, appelés pelycosaures, étaient plus proches des humains que des dinosaures, ils ressemblaient à de gros reptiles. Angielczyk note : Si vous voyiez un pelycosaure marchant dans la rue, vous ne penseriez pas que cela ressemble à un , vous penseriez : C’est un crocodile à l’allure étrange.

Un début de diversification il y a 270 millions d’années

Mais il y a environ 270 millions d’années, une lignée plus diversifiée (et parfois poilue) de notre arbre généalogique a émergé : les therapsides dont les mammifères modernes sont les seuls survivants. C’est le groupe auquel nous appartenons aujourd’hui selon Lungmus. Les thérapidides ont été les premiers membres de notre famille à vraiment se diversifier. Au lieu de se limiter à des pelycosaures ressemblant à des crocodiles, les thérapsidés comprenaient des carnivores légers, des fouisseurs et des herbivores.

Il s'agit d'Ophiacodon, un proche parent d'un mammifère d'avant le début du développement de divers membres antérieurs - Crédit : April I. Neander

Il s’agit d’Ophiacodon, un proche parent d’un mammifère d’avant le début du développement de divers membres antérieurs – Crédit : April I. Neander

Lungmus et Angielczyk ont ​​cherché à savoir si cette explosion de diversité était accompagnée d’une explosion correspondante dans différentes formes de membres antérieurs. Il s’agit de la première étude à quantifier la forme des membres antérieurs sur un grand échantillon de ces animaux selon Lungmus. L’équipe a examiné les os du haut du bras de centaines de spécimens de fossiles représentant 73 types de pelycosaures et de thérapsidés, en prenant des mesures près du point où les os ont rejoint l’épaule et le coude. Ils ont ensuite analysé les formes des os en utilisant une technique appelée morphométrie géométrique.

Des variations des membres, permettant un mouvement plus libre

Lorsqu’ils ont comparé la forme des os des bras, les chercheurs ont constaté que les os des thérapsides présentaient beaucoup plus de variation que les pelycosaurs. Ils ont également noté que la partie supérieure du bras, près de l’épaule, était particulièrement variée chez les thérapides, une caractéristique qui leur aurait permis de bouger plus librement que les pelycosaurs dont les os volumoneux de l’épaule ont limité probablement leurs mouvements.

Lungmus et Angielczyk ont ​​découvert qu’une grande variété de formes différentes de membres antérieurs avaient évolué au sein des therapsides il y a 270 millions d’années. Les thérapsidés sont les premiers synapsides à augmenter la variabilité de leurs membres antérieurs et cette étude repousse radicalement l’apparition de ce trait dans le temps selon Lungmus. Avant cette étude, les paléontologues avaient retracé la diversité des membres antérieurs des mammifères vers une période de 160 millions d’années. Avec cette nouvelle étude, on l’a repoussé de plus de 100 millions d’années.

Les chercheurs notent que l’étude aide à expliquer comment les mammifères ont développé les traits de caractère qui ont fait de nous ce que nous sommes aujourd’hui. Une grande partie de ce que nous faisons tous les jours est liée à la façon dont nos membres antérieurs ont évolué, même à des choses simples comme tenir un téléphone selon Angielczyk.

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Houssen Moshinaly

Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009 et vulgarisateur scientifique.

Je m'intéresse à tous les sujets scientifiques allant de l'Archéologie à la Zoologie. Je ne suis pas un expert, mais j'essaie d'apporter mes avis éclairés sur de nombreux sujets scientifiques.

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