Le succès des mammifères au temps des dinosaures

Pour la Science 468                    

Stephen Brusatte &

Zhe-Xi Luo

Hiver 1824, William Buckland est un naturaliste dont les cours sont réputés. Sa façon de faire circuler parties animales et fossiles, les commentant en grand habit professoral, est spectaculaire et captivante.

La rumeur veut qu'il est enfin prêt à présenter les gigantesques ossements qu'il examine depuis dix ans. Le public est étonné quand il affirme que ceux-ci appartiennent à un lézard géant, le Megalosaurus. C'est la première présentation d'un dinosaure.

Parallèlement il montra une paire de mâchoires, Georges Cuvier lui avait confirmé qu'elles venaient de mammifères, de marsupiaux précisa-t-il.

Ces mâchoires portaient des dents dotées de cuspides, d'élévations dans la couronne, signe qu'à l'époque des dinosaures les mammifères avaient déjà une histoire. Quelle était leur origine, quelle était leur place à côté des reptiles géants et comment avaient-ils pris le pouvoir sur Terre ?

Au XXème siècle les découvertes de dents de mammifères archaïques apportèrent un début de réponse à ces questions.

Une idée reçue voulaient que les protomammifères aient stagné pendant le Mésozoïque, vivant à l'ombre des dinosaures, au ras du sol à la recherches d'insectes... Démonstration a été faite qu'ils surent s'adapter, se multiplier et se diversifier.

Il existe trois ordres de mammifères : les monotrèmes pondeurs d’œufs, les marsupiaux dont l'embryon se développe dans une poche abdominale, et les placentaires chez qui il se développe à l'intérieur du ventre.

Leurs ancêtres sont issus des cynodontes, reptiles mammaliens du Pernien supérieur disparu quand une gigantesque éruption élimina presque toutes les formes de vie. L'extinction de certains amphibiens et de la majeure partie des reptiles permit l'émergence de la plupart des tortues, lézards, grenouilles, crocodiles et les mammaliaformes, c'est-à-dire tous les mammifères actuels. Trois grands types définissent nos aïeux : les kuehneotheriidés, les morganucodontidés et les haramiyidés. De la taille d'une souris ils présentaient certaines caractéristiques mammaliennes. Le progrès de scanners permet de visualiser avec précision l'anatomie interne des os fossilisés, cavités endocrânienne et passages de nerfs. Ces protomammifères avaient des encéphales plus grands que ceux de leurs ancêtres, elles étaient dotées d'aires auditives et de bulbes olfactifs impliquant que leurs propriétaires avaient une ouïe et un odorat plus fins. Ils comportaient aussi des aires cérébrales spécialisées augmentant les sensations tactiles de la peau et des poils ainsi qu'une solide ossature entourant l'oreille interne, l'isolant du vacarme considérable de la mastication. Justement, l'étude, menée par l'équipe de Pamela Gill, d'images à très haute résolution obtenues par tomographie à rayons X à partir d'un faisceau de synchrotron, révéla l'immense variété de leurs régimes alimentaires. Les morganucodontidés avaient des mâchoires pouvant écraser les gros insectes pourvus d'exosquelette, les kuehneotheriidés ne pouvaient pas croquer plus qu'un papillon ou un ver mou. Celles des haramiyidés pouvaient sectionner et écraser de petites plantes.

Une bonne coordination motrice et des sens aiguisés grâce à un plus gros encéphale, et un métbolisme plus intense, permirent aux mammaliaformes de s'épanouir dans le froid et l'obscurité et survivre à la fragmentation de la Pangée, entre le trias et le jurassique, il y a 200 M d'années, le supercontinent rassemblant alors la plupart des terres émergées. L'atmosphère a été massivement polluée par les gaz engendrés par les effusions de magma qui en même temps dévastaient les écosystèmes. 30 millions d'années plus tard la lignée des mammifères connut une diversification explosive.

Ces mammaliaformes disparus sont essentiels pour comprendre les origines des mammifères actuels. Les paléontologues s'interrogent sur la disparition de ces formes archaïques. Celles-ci donnèrent les thériens qui se diversifièrent à leur tour, créant les euthériens, groupe comprenant notamment les mammifères actuels : les placentaires et les metathériens, dont les marsupiaux.

Au début du Crétacé apparurent les angiospermes, les plantes à fleurs, donc à fruits, qui bouleversèrent la plupart des écosystèmes offrant aux mammifères de nouvelles sources de nourriture, les fruits, les fleurs et les insectes qui s'en nourrissent. Ceux disposant de molaires tribosphériques, adaptées à ces aliments, survécurent, les autres, tel Repenomamus disparurent.

Les thériens pourtant n'étaient pas seuls à proliférer, ils eurent des concurrents, dont les gondwanathériens.

Une nouvelle catastrophe biologique arriva, la chute d'un astéroïde géant provoquant incendies, raz-de-marée et tremblements de terre associés à des éruptions volcaniques qui dévastèrent la Terre entraînant changements climatiques et environnementaux insupportables pour la quasi-totalité des dinosaures. Après 150 millions d'années, la domination des dinosaures cessa, ils disparurent, à l'exception des oiseaux. De nombreux genres de mammifère connurent le même sort. Les survivants, dont l'ancêtre commun ''père'' des placentaires qui avait vécu à l'ombre des dinosaures, investirent les niches écologiques vacantes et se divisèrent en sous-groupes donnant de très nombreuses formes et tailles.

Il y a 63 millions d'années Torrejonia, animal de la taille d'un chiot s'accrochait aux branches. Ce protoprimate n'imaginait sûrement pas que quelques-uns de ses lointains descendants, penchés sur ses ossements, se reconnaîtraient en lui.