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Les cénogrammes et leur interprétation

Dossier - Nous, les mammifères
DossierClassé sous :paléontologie , mammifère , jurassique

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Avec la disparition des dinosaures voilà 65 millions d’années, les mammifères ont pris possession des terres comme des mers. Les 5.000 espèces actuelles ont chacune leur mode de placentation et leur morphologie propres. Des premiers petits mammifères insectivores aux éléphants, découvrez ce qui constitue l’identité mammalienne, qui est aussi la nôtre.

  
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Les cénogrammes sont des graphiques dessinés en ordonnant par taille décroissante les espèces appartenant à une même communauté écologique. Ils renseignent sur les caractéristiques environnementales où vivent les communautés.

Eléphant d'Afrique. © Kikatanin, Domaine public

Prenons le cénogramme d'une faune actuelle, celle qui occupe la plaine de Rwindi-Rutshuru, au Zaïre (figure ci-dessous). Les espèces sont classées par ordre de poids décroissant, ce qui donne le profil (cénogramme) de la communauté étudiée. Dans cet environnement ouvert et humide, le profil montre d'abord que cet habitat accueille de très nombreuses espèces, plus de 50. Il n'existe pas deux espèces de même taille (poids). Le profil montre deux cassures. La première flèche (en bleu) illustre un défaut d'espèces d'un poids de 500 g ; la deuxième (en rouge) indique où se situent les espèces de plus de 250 kg.

Ce cénogramme de la plaine de Rwindi-Rutshuru, au Zaïre, montre la répartition de taille des espèces de mammifères locales. © Gilles Escarguel, Jean-Louis Hartenberger

Le profil d'un cénogramme dépend du climat et de l'environnement. Ci-dessous sont figurés les cénogrammes dessinés à partir des faunes actuelles en différents lieux sous différentes latitudes, dans des environnements fermés ou ouverts, arides ou humides. Les flèches montrent où se situe le défaut d'espèces de 500 g, et où se situe la limite de 250 kg.

Environnement et climat sont des facteurs qui jouent sur le profil de la faune en un lieu donné. © Gilles Escarguel, Jean-Louis Hartenberger

Ci-dessous, les cénogrammes successifs des faunes fossiles du Quercy s'étagent de l'Éocène supérieur (39 millions d'années) à la fin de l'Oligocène (27 millions d'années). On constate que cette région a connu d'abord un climat chaud et humide, et était couverte d'une forêt de type tropical. Avec la grande coupure Éocène-Oligocène (34 millions d'années), un net refroidissement est enregistré, et les faunes correspondent à celles qui vivent aujourd'hui sous un climat aride à semi-aride et une savane arborée ; puis le climat devient tempéré, et la région se couvre d'une forêt décidue.

Les cénogrammes successifs d’une région montrent une adaptation aux différents climats. © Gilles Escarguel, Jean-Louis Hartenberger

En cartouche figure le mode de calcul du poids des mammifères fossiles : sur la base de la mesure de la surface de la première molaire inférieure, on extrapole le poids par la relation log(x) = a x log(P), avec x la surface de la première molaire, P le poids constaté chez les mammifères actuels. La constante a est propre à chaque ordre de mammifères. 

Parallèle entre les variations de température et les cénogrammes des mammifères en Europe lors de la grande coupure Éocène-Oligocène. © Gilles Escarguel, Jean-Louis Hartenberger

De l'échelle régionale à l'échelle globale : c'est la démonstration que les cénogrammes enregistrent aussi les événements globaux, comme on le voit ci-dessus. En l'occurrence, la grande coupure Éocène-Oligocène est la signature chez les mammifères en Europe -- événement régional -- du refroidissement de la fin de l'Éocène, qui marque la première apparition de la calotte glaciaire dans l'Atlantique, et qui est un événement global.

Bibliographie

  • Schémas communiqués par Gilles Escarguel (université Lyon 1)
  • Unearthing deep-time biodiversity changes : the Palaeogene mammalian metacommunity of the Quercy and Limagne area (Massif Central, France), G. Escarguel, S. Legendre, B. Sigé, Comptes-rendus Géoscience, 2008
  • Climat, adaptation, évolution et biodiversité, G. Escarguel, Responsabilité & Environnement, octobre 2009