Le Livre d'Argent

Et voici donc venue l'heure d'un nouveau #Vulgadredi, qui sera, comme annoncé la semaine dernière, sur un thème assez… aquatique. Dans cette balade dans le passé de la Terre qui nous a occupé ces derniers #VendrediVulga, nous avons en effet à plusieurs reprises mis l'accent sur la terre ferme, mais il y avait quelques trucs intéressants à voir dans l'eau, aussi, donc ça mérite bien seize pouets… et même un peu plus, disons vingt.

Les notions qu'on a abordé dans les threads précédents nous seront bien utiles ici. Notamment celui de la convergence évolutive. D'ailleurs, si on va surtout parler de vertébrés dans la suite, commençons par dire un mot un sujet assez populaire : celui de la carcinisation.

2/20 Il s'agit du fait, pour une branche de crustacés, d'évoluer vers une forme proche de celle du crabe, ce qui s'est produit un certain nombre de fois de façon indépendante au cours de l'histoire de ces arthropodes. Mais, si le terme a connu une certaine notoriété, le phénomène n'a rien de spécialement exceptionnel.

Le truc est simplement que les autres crustacés marins, comme les homards ou les langoustes, ont souvent des formes adaptées pour la nage, avec une queue articulée plutôt allongée permettant de se propulser dans l'eau. Or, ces articulations rendent la coquille plus fragile, et la forme allongée du corps donne une certaine surface d'attaque aux prédateurs.

3/20 Et donc, lorsqu'arrive par hasard une mutation conduisant à un corps plus compact, avec une carapace moins articulée et donc plus solide, cela diminue les chances d'être mangé par un prédateur, ce qui est évidemment favorisé par la sélection naturelle. Les crustacés marins étant des espèces relativement proches, des mutations de ce type ont pu avoir lieu plusieurs fois, d'où cette convergence.

On peut cependant noter que cette forme est, de fait, moins adaptée à la nage, ce qui peut, selon le mode de vie adopté par ces bestioles, être sélectionné négativement : on connaît donc aussi un certain nombre de cas de « décarcinisation », où des animaux dont les ancêtres avaient une forme « de crabe » ont convergé vers une forme plus allongée et articulée.

Bref, il n'y a ici rien de plus impressionnant que ce dont on a déjà parlé la semaine dernière : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B4DfmoyJw3IcrcEYqG

4/20 Ceci étant posé, revenons donc dans le temps. Plus précisément, revenons au Dévonien. Les gens qui ont lu mon article de blog (et pas seulement le thread) sur le gigantisme ont lu que c'est à cette période, où la vie était encore quasi-exclusivement sous-marine, que les vertébrés ont commencé à dépasser les deux-trois mètres de long, avec en particulier le dunkleosteus et sa terrible mâchoire.

Il s'agit en effet d'un illustre représentant des placodermes, une des premières branches des gnathostomes, la grande famille des animaux capables de mordre. Ces gnathostomes se sont assez vite divisés entre les animaux ayant développé un squelette osseux, comme nous, et ceux qui n'ont conservé que du cartilage, comme les requins. Les placodermes semblent plutôt de notre côté, même si leur classement exact a été assez délicat.

Au fait, si vous voulez jeter un œil à l'article : https://fadrienn.irlnc.org/articles/sciences/animaux_massifs/

5/20 Les placodermes sont en effet surtout connus pour, et caractérisés par, les excroissances osseuses dans la mâchoire qui tenaient le rôle de nos dents, et donnaient à leur morsure des aspects de coup de ciseaux. Les dunkleosteus étaient des représentants assez notables de ce groupe, réputés pour avoir eu une des morsures les plus puissantes de tous les temps (même si le T-rex et certains crocodiles lui font une sérieuse concurrence).

On m'a toutefois signalé une étude parue après la rédaction de mon article de blog et qui semble avoir été confirmée depuis, tendant à montrer que leur taille (plus précisément celle de l'espèce Dunkleosteus terrelli, la plus grande du genre) avait été pas mal surestimée, et qu'ils ne devaient en fait mesurer « que » quatre mètres de long. Encore une fois, nos connaissances continuent d'évoluer pas mal.

D'ailleurs, si vous voulez y jeter un œil, l'étude est là, et son image d'intro est assez parlante : https://www.mdpi.com/1424-2818/15/3/318

6/20 C'est également au Dévonien qu'apparaît chez certains cousins des placodermes une caractéristique assez particulière : la nageoire charnue. Mais avant de détailler ce point, un peu de vocabulaire technique, histoire de faire un peu sérieux (vous n'avez pas l'obligation de retenir !)

Parmi les gnathostomes, ceux qui ont acquis de véritables os sont appelés « ostéichtyens », tandis que l'autre branche (qui compte donc les requins, mais aussi les raies, les poissons-scies et les holocéphales, ou « chimères ») sont des « chondrichtyens ». Et les ostéichtyens sont donc eux-mêmes divisés en deux : les « actinoptérygiens », à nageoire rayonnée, et les « sarcoptérygiens », à nageoire charnue.

7/20 Quelle est la différence, donc ? La nageoire charnue est portée par une successions d'os rattachés au squelette par une unique articulation, qui diffère donc des nageoires rayonnées qui sont constituées de plusieurs rayons osseux parallèles. Cette structure particulière permettra par la suite à la nageoire d'évoluer vers des formes différentes, celles de pattes, bras ou ailes dont on a parlé la dernière fois.

C'est donc au sein des sarcoptérygiens qu'apparaîtront les tétrapodes, la branche de vertébrés qui finiront par sortir de l'eau pour aller visiter la terre ferme… d'où certains décideront de repartir pour revenir s'installer dans l'eau. Ce qui mérite qu'on en parle un peu aussi.

8/20 En effet, si la carcinisation est un phénomène somme toute plutôt évident, il est intéressant de constater que la vie terrestre est plusieurs fois, de façon assez indépendante, retournée s'installer dans l'eau, après s'être adaptée durablement à la vie à l'air libre (à ma connaissance, la perte des branchies a été définitive, par exemple), mais en reprenant assez souvent avec le temps des formes plutôt similaires, adaptées à la nage.

Nous avons parlé, dans le thread sur le Cénozoïque, de l'évolution des cétacés. On avait déjà mentionné avant l'existence de plusieurs lignées de « reptiles marins » au Mésozoïque, qu'on va pouvoir détailler ici. Mais en fait, ça a commencé bien plus tôt que ça.

Et si vous avez besoin de réviser l'échelle des temps, vous pouvez toujours jeter un œil à ce thread : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B2otKs7D9LlV6uRh0i

9/20 « La » sortie des eaux, globalement, est un mythe : non seulement la terre ferme a été conquise très progressivement, mais les retours à l'eau ont été fréquents dès le départ, avec pas mal d'espèces plus ou moins amphibies dans les deux cas. Je ne vais pas m'étaler sur le sujet, vous ayant déjà suggéré plusieurs fois la lecture du livre de (Jean-)Sébastien Steyer qui détaille précisément ces points.

Mais je voulais au moins mentionner ici le mésosaure, un « reptile » aquatique du Permien dont les fossiles ont servi historiquement à mettre en évidence la tectonique des plaques, on en reparlera probablement dans un autre thread. Malgré la ressemblance des noms (j'ai déjà vu plusieurs personnes les confondre), ils n'ont pas grand chose à voir avec les mosasaures du Crétacé, d'autant qu'ils mesuraient moins d'un mètre de long.

10/20 D'ailleurs, les noms se ressemblent, mais ont des sens différents : « mésosaure » signifie « lézard du milieu » ; tandis que « mosasaure » signifie « lézard de la Meuse », les premiers fossiles ayant été trouvés près de ce fleuve. Après tout, la plus célèbre des périodes géologiques doit pour sa part son nom au massif du Jura… (c'est d'ailleurs Georges Cuvier qui a nommé le Jurassique, j'ai oublié de mentionner ça dans les threads précédents).

Mais donc, venons-en au Mésozoïque (l'ère du milieu, donc). Dans le thread consacré, j'avais listé les noms de quatre branches différentes de « reptiles » marins, mais sans tellement plus de précisions. Et je m'aperçois d'ailleurs que je m'étais gouré : deux d'entre elles sont liées.

Le thread (corrigé depuis) est là, si jamais : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B33Id3NJF8nqJMBHAe

11/20 Il est donc temps de redonner à chacune sa forme, et sa place dans le temps. Les premiers à être apparus sont les ichtyosaures, qui ont peuplé les mers dès le début du Trias. On avait d'ailleurs mentionné, dans le thread sur le gigantisme, qu'ils avaient le record de taille à cette période, avec une espèce dépassant les vingt mètres de long.

Mais les ichtyosaures ont aussi une autre caractéristique assez notable : comme les mammifères (exception faite des monotrèmes), apparus eux aussi au Trias, ils étaient vivipares, c'est-à-dire qu'ils mettaient leurs petits au monde directement. Il s'agit bien sûr de convergence évolutive, les deux branches étant assez éloignés. Ce n'étaient d'ailleurs pas les premiers : les materpiscis, des placodermes du Dévonien, avaient déjà été vivipares avant eux.

12/20 Les ichtyosaures ont traversé presque tout le Mésozoïque, les dernières espèces connues disparaissant il y a environ 90 millions d'années, soit vers la fin du Crétacé. Ils ont d'ailleurs été particulièrement abondants et diversifiés au Jurassique. Mais, dès la fin du Trias, une autre variété de « reptiles » autrefois terrestres les avaient rejoint dans l'eau, et c'est là que je dois me corriger ^^"

Les plésiosaures et les pliosaures ne sont en effet pas deux branches indépendantes de sauropsides comme je le croyais au moment de faire le schéma, mais deux subdivisions d'une même branche… appelée les plésiosauriens. Bon, on dirait que les noms ne sont pas spécialement là pour nous aider cette fois-ci. D'autant que Wikipédia a l'air de dire que le classement a pas mal bougé.

13/20 Bref. Ce sont des cousins relativement proches des squamates, mais qui ne font pas partie de ce groupe ; tandis que les ichtyosaures en étaient plus éloignés. Et pour distinguer ces deux branches cousines : les plésiosaures ont globalement un cou plutôt long, leur donnant une allure générale de sauropodes aquatiques (ce qu'ils ne sont pas, hein).

À l'inverse, les pliosaures, quoiqu'ayant les mêmes quatre puissantes nageoires, ont un cou bien plus court et une tête plus allongée, évoquant davantage celle d'un crocodile. Quoique ça a l'air un peu plus compliqué que ça, et je vais donc éviter d'entrer dans les détails pour ne pas dire davantage de bêtises à leur sujet.

14/20 Histoire de ne pas complètement snober les actinoptérygiens, donc les « poissons » à nageoires rayonnées (on reparlera d'eux davantage dans d'autres threads, j'aurais quelques exemples à vous présenter si on parle un jour d'intelligence animale, notamment), mentionnons que c'est vers la fin du Jurassique qu'ont vécu les leedsichthys.

Filtreurs comme les baleines actuelles, ils ont été considérés comme les plus gros animaux à n'avoir eu aucun ancêtre terrestre, avec possiblement 25 mètres de long… même si on les estime aujourd'hui plutôt autour de 16 mètres et demi. Mais histoire de ne pas vous laisser sur l'impression que les animaux géants n'ont été revus qu'à la baisse, précisons que de leur découverte en 1889 jusqu'à la fin du siècle dernier, on les estimait à un peu moins de dix mètres !

15/20 Ce n'est ensuite qu'au Crétacé supérieur, donc vers la fin de cette période, qu'apparaissent enfin les mosasaures. Plus précisément, ils semblent dater d'il y a environ 94 millions d'années, soit relativement peu avant la disparition des ichtyosaures : la concurrence entre les animaux des deux lignées a peut-être joué sur cette disparition.

Quoiqu'il en soit, ils disparaitront avec les dinosaures non-aviens lors de la transition vers le Cénozoïque, où, nous en avons parlé dans le thread dédié, des mammifères prendront le relai et retourneront à leur tour à la mer. Plusieurs fois aussi, d'ailleurs, car les siréniens (aussi surnommés « vaches de mer ») l'ont fait de façon indépendante des cétacés.

16/20 Et même s'ils passent encore pas mal de temps à faire la sieste au soleil, on pourrait aussi compter les pinnipèdes (phoques, otaries et compagnie)… ainsi que, du côté des dinos ayant survécu, les manchots, qui passent une grande partie de leur vie sous l'eau. Et, bien sûr, il faut aussi compter les tortues marines.

On peut remarquer que les trois familles de « reptiles » marins du Mésozoïque avaient conservé quatre nageoires, alors que les mammifères marins ont tendance à ne garder que celles de l'avant. Néanmoins, à part les plésiosauriens, manchots et tortues, tous ces animaux ont convergé vers une forme dans laquelle la nageoire caudale fait le gros du boulot (avec juste une différence dans le sens du mouvement, vertical ou horizontal, comme pour les taupes la semaine dernière).

17/20 Pour conclure, venons-en au cœlacanthe, un des rares sarcoptérygiens (donc « poissons » à nageoires charnues) actuels à n'être pas un tétrapode. D'où le fait que je mette des guillemets à poissons, d'ailleurs, puisqu'en toute logique, si on compte les cœlacanthes comme tels, il faudrait nous compter aussi, puisqu'ils sont plus proches de nous que des actinoptérygiens.

Bref, ces « poissons » des grandes profondeurs sont occasionnellement ramenés dans leurs filets par des pêcheurs du sud de l'Afrique, ce qui n'émerveillait pas grand monde… jusqu'à un beau jour de 1938 où Marjorie Courtenay-Latimer, conservatrice d'un musée local, a été invitée à venir en identifier un.

18/20 Ne parvenant pas à le rattacher à une lignée de poissons qu'elle connaissait, elle décide de faire appel à un ami et collègue, James Smith, qui sera particulièrement surpris de constater qu'il présente de grandes similitudes avec des formes fossiles datant du Mésozoïque !

L'ordre des cœlacanthes était à cette époque déjà décrit à partir de ses fossiles, mais tout le monde scientifique pensait qu'ils avaient disparu il y a soixante-six millions d'années, en même temps que les dinosaures non-aviens, aucun fossile plus récent n'ayant été retrouvé… jusqu'à, donc, la découverte d'un spécimen actuel.

19/20 Cette situation a valu aux cœlacanthes le surnom de « fossiles vivants », qui pourtant est un non-sens d'un point de vue scientifique. Les spécialistes ne manquent d'ailleurs pas de remarquer des différences morphologique en comparant un fossile de cœlacanthe du Mésozoïque avec un spécimen actuel, signe que ces bestioles ont eu le temps de continuer d'évoluer au cours du Cénozoïque (d'autant qu'il existe deux espèces actuelles… et un bon paquet d'espèces fossiles, parfois assez différentes entre elles).

Mais il est vrai que leur forme reste assez proche de celle de certains de leurs ancêtres. Ce qui se comprend aisément, dans la mesure où, comme on l'a vu, les contraintes de l'environnement jouent beaucoup sur la morphologie des animaux. Les profondeurs où ils vivent étant un milieu très stable, la forme des cœlacanthes est restée assez stable elle aussi.

20/20 Voilà donc qui conclut cette petite balade dans le passé de la (vie sur) Terre, sachant que nous n'avons fait qu'effleurer le sujet et qu'il resterait encore de quoi en dire pas mal. Donc on y reviendra peut-être plus tard. Mais en attendant, vendredi prochain, nous allons parler de nouveau d'un phénomène astronomique… tout en restant globalement dans l'eau.

Vous avez la semaine pour deviner ce dont il s'agit à partir de ça :-) En attendant, merci pour vos réactions et partages, j'espère que ce voyage dans le temps vous aura plu ! Et tiens, si je recompte bien, ceci était le 36ème #vulgadredi. Qu'on a passé exclusivement sous l'eau, donc. Ce qui nous confirme bien ce que disait Raymond Devos :