dimanche 11 décembre 2016

L'évolution des stratégies de locomotion - Partie 2 - La conquête du milieu aérien

La semaine dernière, nous avions parlé particulièrement du passage de la vie aquatique à la vie aérienne qui s'était déroulée il y a environ 360 millions d'années. Nous allons continuer dans cette lignée en approfondissant un peu plus le sujet de la conquête du milieu aérien.  


L'épisode précédent (que je vous conseille de lire) portait sur la "sortie des eaux" de certains organismes (se rapprochant des Dipneustes). Ces organismes se sont dotés au fil du temps d'adaptations morphologiques. Des membres, entre autres, sont ainsi apparus chez certains poissons du Dévonien. Ces animaux ayant changé de milieu de vie, sont pourvus d'une certaine plasticité phénotypique. C'est-à-dire une capacité "souple" d'adaptation morphologique, anatomique ou comportementale par exemple. A la fin du Dévonien, les Sarcoptérygiens, qui sont des poissons osseux, ont perdu leurs rayons au niveau de leurs nageoires pectorales et pelviennes. Seul le lobe musculeux situé à la base a été conservé. Il s'est élargi en une sorte de palette natatoire squelettique à l'origine des phalanges et des doigts. Et c'est ainsi que sont nés les premiers doigts individualisés ! Mais il ne faut pas croire que ces premières modifications des membres ont permis une marche aisée sur la terre. Ces animaux pouvaient, à ce stade, seulement se déplacer dans des milieux boueux ou encombrés de débris végétaux. Ce n'est que lors du Carbonifère que les membres des Tétrapodes ont développé des structures anatomiques nécessaires à la locomotion sur la terre. 

Echelle des temps géologiques

C'est là qu'interviennent les Tétrapodomorphes  qui sont un clade de vertébrés considérés comme plus proches des Tétrapodes que des poissons pulmonés. Ils incluent notamment Acanthostega (l'un des premiers vertébrés à posséder des membres chiridiens [vu dans l'article précédent]) et Ichthyostega (un autre genre de Tétrapode qui se déplaçait dans des milieux aquatiques peu profonds). L'apparition des proto-pattes marque le passage des Tétrapodomorphes aux  véritables Tétrapodes.

La conquête du milieu aérien s'est donc VRAIMENT déroulée lors du Carbonifère, pour des raisons encore discutées. Mais dès la fin du Dévonien commence la période correspondant à la lacune de Romer. What's that ?! C'est un gros trou dans le temps s'étalant sur 15 millions d'années entre le Dévonien et le Carbonifère pour lesquelles les paléontologues n'ont pas encore trouvé de fossiles de Tétrapodes pertinents. 
Les organismes munis de membre utiles pour le déplacement sur terre sont progressivement sortis des eaux, peut-être pour échapper aux prédateurs qui ne pouvaient quitter le milieu aquatique.
La communauté scientifique soupçonne Pederpes finneyae comme étant le premier Tétrapode armé de quatre pattes marcheuses fonctionnelles dont chacune terminée par 5 doigts : une caractéristique propre aux Tétrapodes d'aujourd'hui ! Néanmoins, ces créatures étaient toujours dépendantes du milieu aquatique (pour la reproduction, supposons-nous).

Dessin hypothétique de Pederpes finneyae

Au fil du temps, les membres se renforcent et sont davantage adaptés à une marche terrestre.
Depuis cette période, le membre du Tétrapode est constitué de trois segments :
-le stylopode : le membre antérieur est composé de l'humérus alors que le postérieur est doté du fémur.
-le zeugopode : constitué du radius et de l'ulna (en position antérieure) et du tibia et du fibula (position postérieure).
-l'autopode : le carpe, le métacarpe et les phalanges (pour la main) et le tarse, le métatarse et les phalanges (pour le pied).

Exemple d'un membre chiridien de Tétrapode

Cependant, la structure de ces membres et leurs rôles peuvent changer d'espèce en espèce. On obtient ainsi plusieurs groupes de Tétrapodes : les Reptiles, les Amphibiens, les Oiseaux et les Mammifères. 
Dans le troisième et dernier article portant sur ce thème, nous parlerons des différentes stratégies de locomotion en milieu terrestre. En attendant, j'espère que cet article vous a plus ! Merci à vous ! :)

Sources photos :
- http://www.maitrise-orthopedique.com/articles/anatomie-comparee-de-larticulation-de-la-cheville-chez-quelques-classes-de-mammiferes-450
- http://palaeos.com/vertebrates/tetrapoda/whatcheeriidae.html
- https://bio.m2osw.com/gcartable/geographie/temps.htm

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