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L’abandon des pattes : les serpents

Dossier - Darwin et les fossiles : histoire d'une réconciliation
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Bien qu’ils ne figurent qu’en seconde place, on constate que les fossiles ont constitué un déclencheur dans la réflexion de Darwin sur l’évolution.

  
DossiersDarwin et les fossiles : histoire d'une réconciliation
 

Comme on l'a vu précédemment, les vertébrés terrestres se caractérisent par leurs quatre pattes, les tétrapodes. Cependant, certains d'entre eux ont perdu deux ou quatre de leurs pattes. Parmi ces derniers, il y a plusieurs groupes de lézards et bien sûr les serpents. Il est difficile d'imaginer comment ces animaux ont évolué à partir de reptiles quadrupèdes. Darwin, dans La descendance de l'homme et la sélection sexuelle (1891), écrit : L'hypothèse que des animaux aussi distincts les uns des autres qu'un singe, un éléphant, un oiseau-mouche, un serpent, une grenouille ou un poisson, etc., peuvent tous descendre des mêmes ancêtres, peut paraître monstrueuse, nous le savons, à quiconque n'a pas suivi les récents progrès de l'histoire naturelle. Cette hypothèse implique, en effet, l'existence antérieure de chaînons intermédiaires, reliant étroitement les unes aux autres toutes ces formes si complètement dissemblables aujourd'hui.

Dans l'Origine, Darwin n'aborde pas la question de l'origine des serpents, entre autre parce qu'il n'avait pas de fossile à sa disposition. Il mentionne cependant que la présence d'organes rudimentaires chez les serpents, tels un poumon atrophié ou des traces de pelvis et de membres postérieurs, est une preuve que ces animaux descendent d'autres espèces chez lesquelles ces organes étaient normalement développés.

Une couleuvre à collier, <//font><//font><//font>Natrix natrix © Lionel Cavin

Peu après la sortie de l'Origine, le paléontologue américain Edward Drinker Cope suggère que les serpents sont de proches parents des mosasaures. Les mosasaures sont des reptiles du Crétacé supérieur, apparenté aux varans actuels, qui se sont adaptés secondairement à la vie aquatique. Certains d'entre eux, devenus énormes, constituaient les plus grands prédateurs de leur temps avant qu'ils ne disparaissent à la fin du Crétacé, en même temps que les derniers dinosauresL'hypothèse de Cope implique que les serpents seraient passés par une étape aquatique avant de revenir sur la terre ferme. Cette hypothèse entra en concurrence avec une autre qui suggérait, elle, que les serpents auraient traversé, lors de l'histoire évolutive, un épisode pendant lequel ils auraient mené une vie fouisseusse. Il est vrai qu'aujourd'hui, beaucoup des reptiles dont les pattes sont réduites ou absentes sont des organismes fouilleurs. Mais peu d'arguments paléontologiques indiquent qu'une telle étape a été franchie chez les serpents.

Une fois encore, on peut maintenant se tourner vers les fossiles. A la fin du 20ème siècle et au début du 21ème, toute une série de serpents fossiles jetèrent une lumière nouvelle sur cette transition. La plupart date du Cénomanien, l'étage géologique de la base du Crétacé supérieur, vieux d'environ 100 millions d'années, durant lequel de nombreux groupes d'animaux se diversifièrent, telles que les poissons par exemple. La plupart des serpents fossiles étaient marins, comme l'indique le type de roche sédimentaire dans laquelle ils sont trouvés. Presque tous possèdent des pattes arrière réduites ! Le corps de la plupart d'entre eux était comprimé latéralement et leur queue avait la forme d'une palette élargie dans le plan vertical, indiquant clairement un mode de vie très aquatique. Toutes ces espèces sont intéressantes, mais elles sont néanmoins toutes situées du côté « serpent » de la transition. Avec eux, cependant, il devient de plus en plus clair que la transition s'est produite en milieu marin. Mais les modalités de cette transformation demeurent encore floues.

Reconstitution d’<//font><//font><//font>Adriosaurus © Lionel Cavin
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Une découverte récente, effectuée dans un tiroir du musée d'histoire naturelle de Trieste en Italie, vient compléter la série. En étudiant les fossiles d'un petit reptile marin découvert il y a longtemps dans des roches du Cénomanien de Slovénie, à proximité de Trieste, deux chercheurs ont fait une découverte surprenante. Adriosaurus microbrachis, c'est son nom, se distingue des autres espèce d' Adriosaurus par ses membres antérieurs à moitié formés (comme l'indique son nom d'espèce). L'épaule est à peu près normalement constituée, puis le membre se prolonge par un humérus très faiblement développé. Mais ensuite, au niveau de l'avant bras il n'y a plus rien ! Les membres forment chez cette espèce deux petits moignons qui dépassaient à peine du corps. Il est vrai que l'on connaît aujourd'hui différentes espèces d'un même genre de lézard, au sein de la famille des scincidés par exemple, qui présentent aussi tout un spectre de réduction des pattes jusqu'à leur absence complète. Mais on ne connaissait pas d'exemple de variations morphologiques de ce type en milieu aquatique. L'animal pouvait probablement se déplacer aussi bien dans l'eau que sur la terre ferme en ondulant son corps.