Nos ancêtres ont eu le sang chaud juste avant l'extinction du Permien-Trias

Publié par Adrien le 19/07/2017 à 00:00
Source: CNRS
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Depuis quand a-t-on le sang chaud ? L'âge d'apparition de ce caractère chez les ancêtres des mammifères était jusque-là débattu. Des analyses de datation ont été menées sur 90 fossiles au sein d'une collaboration internationale impliquant notamment le Laboratoire de géologie de Lyon – Terre, planètes, environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) (CNRS/ENS de Lyon/Université Claude Bernard (Claude Bernard, né le 12 juillet 1813 à Saint-Julien (Rhône) et mort le...) Lyon 1). Les chercheurs ont montré que les espèces à sang chaud sont apparues dans notre lignée au cours du Permien (Le Permien est un système géologique qui s'étend de 299,0 ± 0,8 à 251,0...) supérieur, il y a 252 à 259 millions d'années. Ce caractère nouveau aurait d'ailleurs favorisé leur survie lors de l'extinction (D'une manière générale, le mot extinction désigne une action consistant à éteindre quelque...) du Permien-Trias, il y a 252 millions d'années. Ces travaux sont publiés le 18 juillet 2017 dans la revue eLife.

Aujourd'hui, seuls les oiseaux et les mammifères sont à la fois capables de produire leur chaleur corporelle, on parle d'endothermie, et de la maintenir à une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) élevée et constante, c'est l'homéothermie. La combinaison (Une combinaison peut être :) de ces deux caractéristiques, l'endo-homéothermie, est apparue au sein des thérapsides, ancêtres reptiliens des mammifères. Il y a 270 à 252 millions d'années, les thérapsides formaient six sous-groupes dont l'un d'eux, les cynodontes, a donné les mammifères. Les chercheurs ont rassemblé 90 fossiles découverts en Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles,...) du Sud, au Lesotho, au Maroc et en Chine, dont 63 de thérapsides appartenant à 22 espèces différentes, afin d'en étudier la composition isotopique (1) de l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de...). Les deux isotopes stables (16)O et (18)O sont en effet incorporés différemment dans les os et les dents en fonction du métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques...) des animaux. Ainsi, un animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un...) à sang chaud aura une composition isotopique distincte d'un autre à sang froid partageant le même environnement.

Les différences de composition isotopiques entre certains thérapsides et d'autres espèces contemporaines ont révélé que huit espèces, issues de deux lignées différentes de thérapsides, étaient déjà endo-homéothermes quelques millions d'années avant l'extinction du Permien-Trias. L'une d'entre-elle, les dicynodontes est maintenant éteinte, mais la seconde, les cynodontes, a donné les mammifères. Toutes deux ont survécu à l'extinction d'il y a 252 millions d'années, alors que 75% des espèces terrestres ont péri. La clé de leur résistance aux changements climatiques brutaux pourrait résider dans leur endo-homéothermie.

Au sein d'une collaboration internationale, ces travaux impliquent le Laboratoire de géologie de Lyon: Terre, planètes et environnement (CNRS/ENS de Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1), le Laboratoire d'écologie des systèmes naturels anthropisés (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1/ENTPE), le Laboratoire de physique du globe de Paris (CNRS/IPGP/Université Paris Diderot), le Centre de recherches en paléobiodiversité et paléoenvironnements (CNRS/MNHN/UPMC), l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) sud-africaine du Witwatersrand ainsi que l'Académie (Une académie est une assemblée de gens de lettres, de savants et/ou d'artistes reconnus par leurs...) chinoise des sciences.

Notes:

(1) Un élément chimique peut exister sous différentes formes appelées isotopes, qui diffèrent par la masse de leur noyau. La composition isotopique désigne la proportion des différents isotopes. L'analyse isotopique permet de déterminer ces différentes proportions qui constituent une sorte d'empreinte.
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