Flexibilité évolutive : des traits uniques aident les mammifères à survivre aux extinctions massives

Une étude récente sur l’arbre généalogique des mammifères lors de multiples extinctions massives révèle des traits inattendus parmi les survivants, remettant en question la croyance de longue date selon laquelle les mammifères généralistes ou « ennuyeux » ont principalement enduré de tels événements catastrophiques.

Survie des non spécialisés

Les chercheurs ont découvert que les mammifères qui ont survécu à des extinctions massives possédaient des caractéristiques uniques et avancées pour leurs époques respectives. Cela contredit la notion de « survie des non-spécialisés ».

« L’idée de la « survie des non spécialisés » remonte aux années 1800, et la sagesse conventionnelle veut que les animaux généralisés soient les moins susceptibles de disparaître. Mais nous avons constaté que ceux qui ont survécu le plus souvent ne semblaient généralisés qu’avec le recul, par rapport à leurs descendants ultérieurs », a expliqué Ken Angielczyk, auteur principal de l’étude du Field Museum.

« Ils étaient en fait des animaux assez avancés pour leur époque, avec de nouveaux traits qui auraient pu les aider à survivre et leur offrir une flexibilité évolutive. »

Objet de l’étude

Cette révélation a été étayée par un arbre généalogique massif de synapsides, construit par Spencer Hellert, co-auteur principal de l’étude, du Columbia College de Chicago. Les synapsides sont un groupe d’animaux dont les seuls membres survivants sont des mammifères.

« Ce que l’on pensait auparavant, c’est que chaque fois qu’un nouveau groupe de mammifères évolue, on commence avec un petit animal généraliste, car en cas de catastrophe, ce sont eux qui continuent à transporter des camions – ils peuvent se cacher n’importe où, ils peuvent manger tout ce qui se trouve autour. « , a déclaré Spencer Hellert, co-auteur principal de l’étude. « Le type de mammifère qui survivra à une extinction massive ne sera pas un spécialiste comme un panda qui ne peut manger que du bambou. »

Rayonnements évolutifs

Le vaste arbre généalogique de Hellert, l’un des plus grands du genre, incorporait des données de tous les arbres généalogiques précédemment établis pour les synapsides, offrant ainsi une approche complète et rigoureuse pour résumer les informations provenant de diverses sources.

L’équipe de recherche a examiné les radiations évolutives des synapsides au fil du temps, en se concentrant sur le régime alimentaire et la taille du corps de l’espèce, et a découvert que le modèle de survie ne dépendait pas uniquement de caractéristiques généralistes. À certains moments, des synapsides plus grandes et pas seulement des insectivores généralistes figuraient parmi les survivants.

Comment la recherche a été lancée

Le co-auteur principal de l’étude, David Grossnickle, professeur adjoint à l’Institut de technologie de l’Oregon, a publié une étude en 2019 qui mettait en évidence à quel point les petits mammifères insectivores sont souvent les lignées qui survivent aux périodes difficiles. Il a contacté Hellert et Angielczyk pour voir si cette tendance pouvait également s’appliquer aux mammifères antérieurs et à leurs ancêtres.

« Nous avons été assez surpris – il est assez bien établi que ces radiations de mammifères passent de ces petits insectivores aux plus gros taxons à plusieurs reprises, donc je m’attendais en quelque sorte à voir cela en remontant dans l’histoire des synapsides. Et lorsque nous y sommes retournés, cette tendance a commencé à disparaître », a déclaré Grossnickle.

Caractéristiques nouvelles

Après une analyse plus approfondie, les chercheurs ont découvert que certaines espèces survivantes, initialement perçues comme non spécialisées, présentaient en réalité de nouvelles caractéristiques.

Par exemple, certains mammifères de l’ère des dinosaures possédaient des dents avancées conçues non seulement pour couper leurs proies, mais aussi pour les broyer, à la manière d’un mortier et d’un pilon. Cette structure dentaire « plus sophistiquée » aurait pu offrir un avantage significatif en période de pénurie alimentaire, permettant à ces mammifères de consommer une plus large gamme d’aliments.

Animaux spécialisés

Cependant, les résultats de l’étude ne doivent pas être interprétés comme suggérant que les animaux spécialisés, tels que les pandas avec leur régime alimentaire exclusif au bambou, sont moins sujets à l’extinction que les espèces généralistes comme les ratons laveurs.

Au lieu de cela, la recherche souligne que les espèces qui ont survécu à des extinctions massives possédaient des caractéristiques qui étaient loin d’être génériques.

« Les animaux dotés de caractéristiques nouvelles, comme de nouvelles caractéristiques dentaires ou des mâchoires qui fonctionnent un peu mieux pour décomposer différents aliments, ne prennent pas vraiment le dessus sur le plan écologique jusqu’à ce que les lignées plus anciennes et existantes disparaissent », a déclaré Grossnickle.

« Il faut souvent un événement d’extinction comme celui qui a tué les dinosaures pour éliminer certains de ces groupes plus âgés, et cela permet ensuite à ces animaux plus raffinés de persister et de se diversifier. »

Implications de l’étude

Selon les chercheurs, les résultats de leur étude ont des implications plus larges pour la compréhension scientifique du fonctionnement de l’évolution.

« Nous ne savons pas vraiment s’il existe un ensemble cohérent de caractéristiques typiquement possédées par les ancêtres des diversifications évolutives », a déclaré Angielczyk.

« Le fait que nous constations cette complexité dans la diversification des mammifères et de leurs anciens parents signifie que nous devons examiner d’autres groupes pour voir si la situation des mammifères est une exception ou si elle continue comme si de rien n’était. »

L’étude est publiée dans la revue Écologie de la nature et évolution.

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