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Posté par Michel le Dimanche 13/06/2010 à 00:00
Des reptiles marins à sang chaud au temps des dinosaures
Voilà 200 à 65 millions d'années, de redoutables reptiles marins régnaient dans les océans. Avaient-ils le sang chaud comme les mammifères et les oiseaux d'aujourd'hui ou bien le sang froid des poissons et des reptiles actuels ? Pour la première fois, une étude tranche le débat (Un débat est une discussion (constructive) sur un sujet, précis ou de fond, annoncé à l'avance, à laquelle prennent part des individus ayant des avis, idées, réflexions ou opinions divergentes pour le...): certains grands reptiles marins avaient le sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain adulte est...) chaud (ils étaient endothermes), leur conférant un avantage considérable pour une nage rapide sur de longues distances et pour la conquête de régions froides. Menés par des chercheurs du laboratoire PaléoEnvironnements et PaléobioSphère (PEPS, CNRS/Université de Lyon 1), en collaboration avec des scientifiques du Muséum (Salle d'exposition du Muséum Provincial (1908) à Toronto (Ontario, Canada) Mangattan Museum (2001) à Ishinomaki (Japon), consacré aux oeuvres de...) national d'Histoire naturelle (La démarche d'observation et de description systématique de la nature commence dès l'Antiquité avec Théophraste, Antigonios de Karystos et Pline...) et de l'École Normale Supérieure, ces travaux ont été publiés dans Science le 11 juin 2010.


Vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) (A. Bénéteau) d'un mosasaure (Prognathodon) et d'un plésiosaure (Elasmosaurus).
Les plésiosaures, avec leur long cou (Le cou est la région du corps qui est située entre la tête et le reste du corps (torse ou tronc).), appartiennent aux Sauroptérygiens,
groupe frère des Lépidosauriens (lézards et serpents).
Crédits: © PEPS (CNRS/Université de Lyon 1)

Pendant le Mésozoïque (entre 200 et 65 millions d'années), alors que les dinosaures peuplaient les continents, dans les océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en 2009.), régnaient de redoutables reptiles prédateurs, tels les ichthyosaures, plésiosaures, mosasaures. Comment ces grands reptiles marins régulaient-ils leur température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant...) ? Cette question liée à la température corporelle et aux processus de thermorégulation est essentielle pour décrypter les stratégies d'alimentation, l'écologie et l'évolution de ces vertébrés (Les vertébrés forment un sous-embranchement du règne animal. Ce taxon, qui dans sa version moderne exclut les myxines, est considéré comme monophylétique. Il appartient...) aujourd'hui disparus.


Reste dentaire de mosasaure (Prognathodon), une famille de Varanoidea anguilliformes
du Crétacé supérieur bien adaptés à la vie (La vie est le nom donné :) aquatique avec un corps allongé
et des membres en forme de nageoires (barre = 1 cm).
Crédits: © A. Bernard

Pour déterminer la température corporelle de certains reptiles marins, une équipe de géochimistes et paléontologues français a utilisé, pour la première fois, les compositions des isotopes stables de l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) (18O/16O) du phosphate (Un phosphate, en chimie inorganique, est un sel d'acide phosphorique résultant de l'attaque d'une base par de l'acide phosphorique.) de leurs squelettes. Les chercheurs ont analysé les restes dentaires de trois groupes majeurs de grands reptiles marins: les ichthyosaures, les plésiosaures et les mosasaures. Ils ont comparé le rapport 18O/16O présent dans l'émail dentaire de ces reptiles à celui de restes de poissons de la même période et retrouvés aux mêmes latitudes. Les poissons, qui sont des animaux à sang froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) (ectothermes), présentent une composition isotopique qui reflète la température de l'eau de mer (L'eau de mer est l'eau salée des mers et des océans de la Terre.). Chez eux, le rapport 18O/16O augmente tandis que la température des océans diminue. Les différences de composition isotopique entre des reptiles marins et des poissons ayant vécu dans la même masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la...) d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), vont refléter leurs différences de température corporelle.

Résultat: les chercheurs ont constaté que la température du corps des reptiles étudiés est constante quelle que soit la température de l'eau. Ainsi, les ichthyosaures et les plésiosaures régulaient leur température corporelle indépendamment de celle de l'eau de mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) dans une gamme de températures d'environ 12 degrés (±2°C) jusqu'à environ 36 degrés (±2°C). Dans le cas des trois grands groupes de reptiles étudiés, les estimations de températures corporelles sont comprises entre 35 et 39 °C (±2°C).


Vue d'artiste (A. Bénéteau) d'un ichthyosaure (Platypterygius).
Les ichthyosaures présentaient les adaptions aquatiques les plus évidentes avec une anatomie (L'anatomie (provenant du nom grec ἀνατομία anatomia, provenant du verbe ἀνατέμνειν anatemnein, se traduisant...)
rappelant celle d'un dauphin (Dauphin /do.'fɛ̃/ est un nom vernaculaire ambigu désignant en français certains mammifères marins et fluviaux appartenant à l'ordre des cétacés....) avec une nageoire caudale de poisson (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau à l'ouest et le Bélier...) (orientée verticalement
et non horizontalement comme chez les cétacés).
Crédits: © PEPS (CNRS/Université de Lyon 1)

Certains grands reptiles marins aujourd'hui disparus étaient donc capables de maintenir une température corporelle plus élevée que celle de leur milieu de vie, suggérant un métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme vivant. C'est un processus...) élevé adapté à la prédation et à la nage rapide sur de longues distances, y compris dans des eaux froides. Ces animaux avaient donc un métabolisme de type "endotherme" (capable de produire de la chaleur), du même type que celui des cétacés actuels. Reste à savoir comment et depuis quand ces animaux au sang chaud produisaient cette énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.).


Dent d'ichthyosaure (Platypterygius), retrouvée dans les sédiments de l'Albien d'Angleterre (L’Angleterre (England en anglais) est l'une des quatre nations constitutives du Royaume-Uni. Elle est de loin la plus peuplée, avec 50 763 000 habitants (en 2006), qui...) (barre = 1 cm).
Crédits: © A. Bernard

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Source: CNRS
Illustrations: Voir les légendes