Dans les défenses d'un animal vivant au Trias, le Lystrosaurus, les scientifiques auraient trouvé le plus ancien témoignage d'hibernation. Un atout peut-être pour survivre à l'extinction du Permien-Trias.

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L’hibernation est une stratégie utilisée par beaucoup d'animaux modernes des régions polaires pour lutter contre le froid. Lorsque les températures baissent, que la nourriture et le soleilsoleil se font rares, les animaux qui hibernent voient leur métabolismemétabolisme ralentir progressivement et leur température corporelletempérature corporelle diminuer.

Il y a 250 millions d'années, une créature aurait aussi connu des phases de torpeur. Le Lystrosaurus, un animal à petites défenses, lointain ancêtre des mammifèresmammifères, vivait dans une région qui va de l'AntarctiqueAntarctique à l'Afrique du Sud (les continents étaient alors rassemblés dans la PangéePangée). 

Le saviez-vous ?

Le Lystrosaurus est un dicynodonte, un groupe de vertébrés herbivore de l’ordre des thérapsides. Ce ne sont donc pas des reptiles ou des dinosaures, mais des parents éloignés des mammifères modernes. Ils étaient endothermes et vivaient entre 253 et 248 millions d’années avant notre ère. Ils possédaient un bec rappelant celui d’une tortue ainsi que deux petites défenses à croissance perpétuelle. Leur taille variait de celle d’un petit chien à celle d’une vache.

Un duo de scientifiques d'Harvard et de l'université de Washington a comparé les défenses fossilisées de deux populations : une qui vivait en Antarctique et l'autre dans le bassinbassin de Karoo en Afrique du Sud. La dentinedentine des individus vivant en Antarctique montre des cernes de stressstress très rapprochés qui suggèrent un état de torpeur.

C'est le témoignage le plus ancien du phénomène d'hibernation. Il avait été décrit précédemment pour des rongeursrongeurs vivant au PléistocènePléistocène (-2,5 millions d'années à -11.700 ans).

Illustration d'un <em>Lystrosaurus</em>. © Crystal Shin
Illustration d'un Lystrosaurus. © Crystal Shin

Les dents comme témoins du stress métabolique

Comme les cernes d'un arbrearbre, la dentine garde les traces des changements métaboliques. C'est le principal composant des défenses des Lystrosaurus, qui croissent constamment durant leur vie. À intervalle régulier, un fin cerne de croissance marque la dentine, mais lorsque l'animal subit un stress, c'est un cerne plus épais qui apparaît. 

Les chercheurs ont donc étudié l'épaisseur et la fréquencefréquence d'apparition des cernes dans la dentine des défenses de Lystrosaurus de l'Antarctique et d'Afrique du Sud. Sur les défenses de la population antarctique, les chercheurs ont observé des regroupements de cernes épais et resserrés qui n'existent pas chez la population sud-africaine. Le regroupement de ces cernes suggère un état de stress de longue duréedurée, qui intervient plusieurs fois dans la vie de l'animal. 

Des motifs similaires ont été observés dans la dentine des incisives (qui poussent continuellement) de rongeurs qui hibernent. Le regroupement de ces cernes de stress est appelé « zone d'hibernation ». Par comparaison, les scientifiques suggèrent que les Lystrosaurus de l'Antarctique, à la différence de ceux d'Afrique du Sud, auraient pu connaître des phases de torpeur saisonnières. Mais cette étude n'en apporte pas la preuve formelle, juste des éléments préliminaires.

Les chercheurs ont réalisé une coupe transversale de la défense fossilisée d'un <em>Lystrosaurus</em> pour y analyser les cernes de croissance. Le carré (image du haut) montre un endroit où les cernes sont épais et rapprochés, signe d'un stress métabolique pouvant correspondre à une torpeur. L'image b montre des cernes de croissance régulière en absence de stress, entre chaque cerne, la dentine pousse. © Megan R. Whitney, Communications Biology 2020
Les chercheurs ont réalisé une coupe transversale de la défense fossilisée d'un Lystrosaurus pour y analyser les cernes de croissance. Le carré (image du haut) montre un endroit où les cernes sont épais et rapprochés, signe d'un stress métabolique pouvant correspondre à une torpeur. L'image b montre des cernes de croissance régulière en absence de stress, entre chaque cerne, la dentine pousse. © Megan R. Whitney, Communications Biology 2020

Dormir pour mieux survivre

Cette adaptation propre aux individus de l'Antarctique leur aurait permis de mieux survivre au climatclimat de la région. On ne sait pas bien encore à quoi ressemblait la météométéo à cette époque, mais tout porteporte à croire que l'Antarctique n'était pas recouvert de glace comme aujourd'hui. Des fossilesfossiles de plantes et d'une grande diversité d'animaux indiquent que le continent était « accueillant » au moins une partie de l'année.

Les scientifiques pensent aussi qu'ils creusaient des terriers, peut-être pour hiberner. Il y a 250 millions d'années, la TerreTerre a connu une extinctionextinction massive, l’extinction du Permien-Trias. De nombreux fossiles de Lystrosaurus datant du début du TriasTrias ont été exhumés, suggérant que cette espèceespèce fait partie des 30 % des animaux vivant sur les continents à avoir survécu.