Les animaux à sang chaud sont apparus il y a 250 millions d'années. Ici, représentation de Lystrosaurus murray. © Rtrifunovski via Dinopedia

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Les animaux à sang chaud sont apparus il y a 250 millions d'années

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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 menées sur 90 fossiles ont montré que les espèces à sang chaud sont apparues dans notre lignée au cours du Permien supérieur, il y a 259 à 252 millions d'années. Ce caractère nouveau aurait d'ailleurs favorisé leur survie lors de l'extinction du Permien-Trias, il y a 252 millions d'années.

  • La capacité des animaux à produire leur chaleur corporelle et à la maintenir à une température élevée et constante est apparue chez les thérapsides (des ancêtres reptiliens des mammifères).
  • Des analyses de la composition isotopique de 90 fossiles (dont 63 de thérapsides) ont révélé que certaines espèces étaient déjà endo-homéothermes quelques millions d’années avant l’extinction du Permien-Trias.

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 élevée et constante (c'est l'homéothermie). La combinaison 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.

Des chercheurs ont rassemblé 90 fossiles découverts en Afrique 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 de l'oxygène. Les deux isotopes stables 16O et 18O sont en effet incorporés différemment dans les os et les dents en fonction du métabolisme des animaux. Ainsi, un animal à sang chaud aura une composition isotopique distincte d'un autre à sang froid partageant le même environnement.

Crâne du thérapside cynodonte Diademodon sp. provenant du Trias moyen d’Afrique du Sud. © Kévin Rey

Comment ces animaux ont-ils survécu à l’extinction du Permien-Trias ?

Les différences de composition isotopique 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 elles, 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.

Ces travaux, menés au sein d'une collaboration internationale, viennent de paraître dans la revue eLife. Ils 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 sud-africaine du Witwatersrand ainsi que l'Académie chinoise des sciences.