Une publication dans Scientific Reports

Une nouvelle méthode pour comprendre l’évolution des prédateurs marins de l’époque des dinosaures



C’est en combinant des scans laser 3D de fossiles avec des méthodes statistiques qu’une équipe internationale de chercheurs, menée par Valentin Fischer (Unité de recherche GeologyFaculté des Sciences), a réussi à recréer le « paysage évolutif » des plésiosaures, une sorte de relief détaillant les directions prises par l’évolution au cours du passé géologique. Cette recherche est le premier volet du projet SEASCAPE financé par FNRS et fait l’objet d’une publication dans Scientific Reports (1).

I

l y a plus de 200 millions d’années, les mers et océans avaient de nombreuses particularités, notamment celle d’être remplis de reptiles aquatiques qui jouaient le rôle de grands prédateurs. Certains de ces reptiles prédateurs étaient cependant bien plus grands que les orques et les requins de nos écosystèmes actuels. C’est notamment le cas de certains plésiosaures, une famille de reptiles marins de l’Ere mésozoïque, dont le crâne pouvait atteindre une taille de deux mètres de long, et une mâchoire remplie de dents mesurant plus dix centimètres de haut !  Pendant près de cent trente millions d’années,  plusieurs groupes distincts de plésiosaures vont se succéder et occuper le sommet des chaînes alimentaires.

« Nous voulions comprendre comment a fonctionné l’évolution des plésiosaures, explique le Pr Valentin Fischer, directeur de l’Evolution & Diversity Dynamics Lab de l’ULiège. Plus spécifiquement, nous nous sommes intéressés au fait que des espèces distinctes et séparées dans l’espace et le temps vont se ressembler morphologiquement, pour exceller dans un rôle écologique précis, dans le cas présent au sommet des chaînes alimentaires marines ». Pour ce faire, les chercheurs ont d’abord assemblé des données détaillées sur la morphologie du crâne et du corps des plésiosaures, notamment à partir de scans 3D de haute précision. « Nous avons numérisé des spécimens-clé, aux morphologies variées, en Europe, en Australie et aux Etats-Unis » indique Jamie MacLaren, chercheur postdoc FNRS au sein de l’EDDyLab.

L’équipe composée de chercheurs de l’ULiège, de l’Université d’Oxford (Angleterre), de la Smithsonian Institution (Washington, USA), et de l’Université d’Alaska (Fairbanks, USA) a ensuite élaboré une nouvelle méthode permettant de tester et de visualiser le paysage évolutif des plésiosaures à partir de ces données morphologiques. Ces analyses, qui viennent d’être publiées dans la revue Scientific Reports (1), ont révélé que deux morphologies distinctes - les prédateurs géants au museau large et robuste et des chasseurs rapides au museau allongé - ont évolué plusieurs fois de façon convergente au cours de l’histoire des plésiosaures. Ce paysage à double pic (un pour chaque morphologie ; voir figure ci-dessous) s’est maintenu pendant près de 80 millions d’années avant de s’effondrer au début du Crétacé supérieur, concomitamment à des changements climatiques majeurs. « En plus de révéler les modalités de l’évolution morphologique des plésiosaures, notre nouvelle méthode est applicable à de nombreux autres groupes explique Rebecca Bennion, doctorante FNRS-FRIA au sein de l’EDDyLab. Nous sommes en ce moment en train de la transposer aux mosasaures (un autre grand groupe de reptiles fossiles) et aux dauphins afin de comprendre les possibilités évolutives des prédateurs marins, depuis le début de l’époque des dinosaures jusqu’à nos jours. »

Plesiosaures V.Fischer 

Illustration du paysage évolutif recréé et position de certaines des espèces scannées en 3D. 

Référence scientifique

(1) Fischer V, Maclaren JA, Soul LC, Bennion RF, Druckenmiller PS, Benson RBJ. The macroevolutionary landscape of short-necked plesiosaurians. Sci Rep. 2020; 1–12. doi:10.1038/s41598-020-73413-5

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Contact

Unité de Recherche GEOLOGY – Evolution & Diversity Dynamics Lab

Valentin FISCHER

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