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Ichthyosaures, mosasaures et plésiosaures avaient le sang chaud

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Un groupe de chercheurs vient de montrer que les ichthyosaures, plésiosaures et mosasaures du Mésozoïque (entre -200 et -65 millions d'années) étaient bien endothermes. Avoir le sang chaud permettait à ces grands prédateurs d'adopter un comportement de chasseurs actifs malgré leurs tailles.

Vue d'artiste (A. Bénéteau) d'un ichthyosaure (Platypterygius). Les ichthyosaures présentaient les adaptions aquatiques les plus évidentes avec une anatomie rappelant celle d'un dauphin avec une nageoire caudale placée comme chez les poissons (orientée verticalement donc, et non horizontalement comme chez les cétacés). Crédit : PEPS (CNRS/Université de Lyon 1)-INSU

Ces grands animaux, abondamment représentés et qualifiés de reptiles, qui glissaient dans les mers du Jurassique et du Crétacé, étaient très éloignés des dinosaures, contrairement à une confusion tenace, et d'ailleurs double. Dans l'esprit du public, les dinosaures étaient tous de très grands reptiles. Or, beaucoup étaient petits et d'ailleurs, le terme de reptile leur convient mal...

La découverte de dinosaures à plumes au cours des années 1990 a contraint biologistes et paléontologues à revoir la classification des vertébrés et on considère aujourd'hui des dinosaures comme des vertébrés diapsides, ce qui inclut les reptiles actuels (à l'exception des tortues) et les oiseaux. D'un point de vue phylogénétique, les oiseaux sont des dinosaures.

Dent d'ichthyosaure (Platypterygius), retrouvée dans les sédiments de l'Albien d'Angleterre (barre = 1 cm). Crédit : A. Bernard-INSU.

En fait, le critères essentiel qui fait d'un diapside un dinosaure est le fait que sa posture est érigée. L'animal se dresse sur des membres verticaux. C'est bien le cas d'un T-Rex mais pas celui d'un crocodile actuel. Pour tout de même maintenir une différence entre oiseaux et dinosaures, on décrit les premiers comme des dinosaures aviens et des seconds comme des dinosaures non-aviens. Seuls ces derniers ont disparu, principalement sous l'effet de l'impact de la météorite issue probablement de l'astéroïde 298 Baptistina.

Une grande discussion reste en suspens à propos des grands reptiles marins et des grands dinosaures du Mésozoïque. Avaient-ils le sang froid ? Plus précisément, leurs températures internes étaient-elles fixées par celle de l'environnement ?

Si la réponse est oui, ils ne possédaient donc pas de mécanismes internes de thermorégulation et étaient ectothermes, ce qui devait rendre difficile un comportement de prédateur actif par exemple. Mais comment le savoir, s'agissant d'animaux disparus ?

Il y a quelque temps, un groupe de chercheurs, parmi lesquels se trouvaient Christophe Lécuyer et Eric Buffetaut, avaient utilisé les rapports de deux isotopes de l'oxygène pour tenter de faire la lumière sur cette question épineuse. Pour eux, certains dinosaures du Crétacé avaient bel et bien le sang chaud.

Ces deux mêmes chercheurs viennent aujourd'hui de publier dans Science un nouvel article dans lequel ils examinent avec leurs collègues le cas des reptiles marins, plus précisément des ichthyosaures, plésiosaures et mosasaures.

Reste dentaire de mosasaure (Prognathodon), une famille de Varanoïdés anguilliformes du Crétacé supérieur bien adaptés à la vie aquatique avec un corps allongé et des membres en forme de nageoires (barre = 1 cm). Crédit : A. Bernard-INSU

Ce sont à nouveaux des isotopes stables de l'oxygène qui ont été mis à contribution. Il faut savoir que dans le cas des poissons ectothermes, le rapport 18O/16O suit l'évolution de la température des océans. Dans les séries fossiles du Jurassique et du Crétacé, les paléontologues observent que ce rapport fluctue de la même manière que la température de l'eau au fil des temps géologiques. Si certains des grands reptiles marins des mers et océans de ces périodes géologiques étaient bien endothermes, on devrait trouver un rapport isotopique constant ou presque dans leurs os.

Il a donc suffi aux chercheurs de mesurer ce rapport dans le phosphate contenu dans l'émail des dents fossilisées des reptiles marins vivant à la même latitude et à la même période que certains poissons dont on possède les restes fossilisés, pour répondre à la question initiale des paléontologues.

Oui, mosasaures, ichthyosaures et plésiosaures étaient bien endothermes !

Les mesures indiquent que les températures corporelles de ces reptiles marins étaient comprises entre 35 et 39 degrés (±2°C), alors qu'ils nageaient dans des eaux dont les températures variaient entre 12 degrés (±2°C) et 36 degrés (±2°C).