Les dents d’éléphant ont évolué en réponse au changement climatique pendant des millions d’années

Une nouvelle étude de l’Université d’Helsinki révèle un exemple frappant de la façon dont les conditions environnementales changeantes entraînent l’évolution. Dans ce cas, il s’agit de dents d’éléphant.

Les experts ont découvert que le parcours évolutif des proboscidiens – le groupe qui comprend les éléphants d’aujourd’hui et leurs anciens parents – a été largement influencé par les changements climatiques au cours des 26 derniers millions d’années en Afrique de l’Est.

En particulier, les experts ont identifié des poussées d’évolution des dents chez les éléphants il y a environ 10 millions d’années qui ont coïncidé avec des changements climatiques majeurs.

Évolution alimentaire

Pendant des milliers d’années, les vastes paysages de l’Afrique de l’Est ont été témoins de changements transformateurs. Parmi eux, les dents de la joue des proboscidiens se distinguent comme un témoignage de l’adaptabilité.

Ces éléphants, ainsi que leurs homologues ancestraux, ont modifié leur régime alimentaire en fonction de l’évolution des modèles de végétation et du climat de leurs habitats.

Les preuves suggèrent que certaines lignées proboscidiennes, comme les choerolophodontes, ont commencé à adopter des régimes riches en herbe il y a 23 à 11 millions d’années, bien plus tôt qu’on ne le pensait auparavant.

Cette évolution alimentaire trouve une période marquée il y a environ 7 millions d’années dans la région du lac Turkana en Afrique de l’Est. Ici, les savanes en plein essor – plus sèches et remplies d’herbes – sont devenues les principales aires d’alimentation des premiers vrais éléphants.

Étudier l’évolution des dents d’éléphant

« Cela confirme l’hypothèse de ces régions comme des » usines à espèces « où l’adaptation évolutive aux conditions environnementales changeantes s’est d’abord centrée autour », a expliqué l’auteur principal de l’étude, Juha Saarinen.

Les graminées, chargées de grains riches en minéraux appelés phytolithes, posent un défi de taille. Ces grains entraînent une usure importante des dents.

Cependant, les choerolophodontes des périodes du Miocène inférieur et moyen ont réussi à s’adapter à ces régimes riches en herbes avec seulement des modifications mineures de leurs structures dentaires.

Changements transformateurs

Avance rapide jusqu’à il y a environ 10 millions d’années, et un bouleversement climatique important a remodelé l’Afrique de l’Est. Les vrais éléphants, ou Elephantidae, ont subi une évolution dentaire plus profonde.

Leurs dents, en particulier les molaires, ont vu une hauteur de couronne accrue et plus de crêtes.

« Nous avons pu montrer que les plus forts pics d’assèchement du climat est-africain au cours des 7 derniers millions d’années correspondent à des poussées évolutives dans l’augmentation de la hauteur de la couronne dentaire et du nombre de crêtes sur les molaires, alors que ces changements évolutifs n’ont pas inverser pendant les périodes de conditions climatiques moins difficiles », a déclaré Saarinen.

« Cela confirme les suggestions antérieures selon lesquelles les traits adaptatifs des organismes sont des adaptations à des conditions environnementales extrêmes plutôt que moyennes. »

Ce que les chercheurs ont découvert

Une analyse comparative de la végétation et des régimes alimentaires des éléphants au cours des 7 derniers millions d’années a révélé une domination croissante des habitats de prairie et des éléphants se nourrissant d’herbe avec des adaptations dentaires complexes. Pourtant, cette tendance a connu un changement il y a environ 100 000 ans.

Probablement en raison d’importantes fluctuations climatiques mondiales, seul l’éléphant de savane africaine moderne, avec ses dents moins spécialisées, a survécu en Afrique de l’Est.

Implications de l’étude

Une adaptabilité écologique similaire peut expliquer la survie de l’éléphant d’Asie en Asie. Pendant ce temps, l’éléphant de forêt d’Afrique a trouvé refuge dans les territoires forestiers d’Afrique centrale et occidentale.

« Les éléphants modernes écologiquement assez polyvalents ont été les seuls survivants des changements climatiques tumultueux de la fin du Pléistocène », a déclaré Saarinen.

« Maintenant, c’est nous, les humains, qui menaçons la dernière espèce survivante de ce groupe d’animaux écologiquement important, et nous devons travailler dur pour les empêcher de disparaître à jamais. »

La recherche est publiée dans la revue Nature.

En savoir plus sur les proboscidiens

Les proboscidiens sont un groupe de grands mammifères qui comprend les éléphants et leurs parents disparus. Ils se caractérisent par un long tronc (ou « proboscis »), de grandes défenses et un corps massif. Voici quelques points clés sur les proboscidiens :

Espèces existantes

Aujourd’hui, il existe trois espèces d’éléphants existantes (ou actuellement vivantes): l’éléphant de brousse d’Afrique, l’éléphant de forêt d’Afrique et l’éléphant d’Asie.

Mammouths & mastodontes

Ce sont deux des parents disparus les plus célèbres des éléphants modernes. Les mammouths étaient plus étroitement liés à l’éléphant d’Asie, tandis que les mastodontes étaient une lignée distincte.

Caractéristiques physiques

Le tronc est une caractéristique notable des proboscidiens et est un organe très polyvalent utilisé pour respirer, sentir, saisir et émettre des sons. Leurs défenses, qui sont des incisives allongées, peuvent être utilisées pour creuser, soulever, ramasser de la nourriture et comme armes.

Dents d’éléphant et leur alimentation

La plupart des proboscidiens sont des herbivores, mangeant principalement de l’herbe, des feuilles et des fruits. Leurs molaires sont adaptées pour broyer les matières végétales dures.

Comportement social

Les éléphants, les représentants vivants des proboscidiens, sont connus pour leurs structures sociales complexes. Les éléphantes femelles et leurs petits vivent dans des groupes familiaux étroitement liés dirigés par une matriarche, tandis que les mâles adultes peuvent errer de manière plus indépendante ou en petits groupes de célibataires.

Conservation

Les éléphants sont actuellement menacés par la perte d’habitat, les conflits homme-éléphant et le braconnage pour leurs défenses en ivoire. Des efforts sont en cours pour conserver ces magnifiques créatures et leurs habitats.

Évolution

Les proboscidiens ont un riche registre fossile qui remonte à des millions d’années. Tout au long de leur histoire évolutive, ils ont présenté une large gamme de tailles, du Palaeomastodon de petite taille aux gigantesques mammouths impériaux.

Distribution

Alors que les éléphants d’aujourd’hui sont limités à certaines parties de l’Afrique et de l’Asie, les proboscidiens parcouraient autrefois une gamme beaucoup plus large, y compris l’Amérique du Nord, l’Europe et d’autres parties de l’Asie.

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