Ce fossile vieux de 236 millions d’années vient de réécrire l’histoire d’une naissance vivante

La grande majorité des mammifères vivants aujourd'hui, nous y compris, donnent naissance à des petits, mais ce mode de reproduction n'est pas propre aux mammifères ni universel entre eux. En fait, il a évolué indépendamment à plusieurs reprises dans d’autres groupes de vertébrés, et certaines espèces de mammifères pondent des œufs.

Pendant des années, les scientifiques ont cru que les cynodontes – un groupe majeur de reptiles ressemblant à des mammifères qui ont donné naissance à tous les mammifères modernes – pondaient probablement aussi des œufs. Après tout, la ponte est courante chez les reptiles, ainsi que chez la lignée la plus ancienne de mammifères vivants : les monotrèmes, qui comprennent les ornithorynques et les échidnés. Cependant, les efforts visant à déterminer si les cynodontes ont pondu ou donné naissance n’ont pas été concluants jusqu’à présent.

Une étude publié Aujourd'hui, dans la revue Frontiers in Mammal Science, nous présentons la première preuve fossile suggérant qu'une espèce de cynodonte a donné naissance. Chiniquodon theotonicus vivait il y a environ 236 millions d’années, à la fin du Trias. Cette découverte repousse la chronologie de cette adaptation évolutive jusqu'à 95 millions d'années, selon les chercheurs.

Tomber sur une découverte majeure

La co-auteure Maria Miceli Baro, étudiante diplômée de l'Université de Buenos Aires en Argentine, examinait la microstructure osseuse d'un adulte C. theotonicus spécimen lorsque quelque chose de surprenant est apparu.

« Elle est venu avec son des échantillons, et nous étaient regarder à eux, et nous dit, 'Hé, regarder, toi avoir embryonnaire tissu. Ce est très bizarre, je avoir jamais vu ceci », a déclaré à Gizmodo l'auteur principal Leandro Gaetano, paléontologue au Conseil national de la recherche scientifique et technique d'Argentine, basé à l'Université de Buenos Aires.

Les données provenant d'espèces vivantes ont aidé Gaetano et ses collègues à identifier une lignée néonatale, un anneau de croissance distinct que l'on peut trouver dans les os ou les dents. Elle résulte de la forte accélération du taux de croissance qui se produit juste après la naissance. Les chercheurs ont réalisé que cette découverte pourrait enfin offrir un moyen de tester l’hypothèse universellement acceptée selon laquelle les cynodontes pondaient des œufs.

«Nous avons commencé en essayant à chiffre dehors comment nous pourrait utiliser ce nouveau information à test le fonctionnement hypothèse, et nous est venu en haut avec ce idée à propos en utilisant corps taille comme un proxy », a expliqué Gaetano.

Reconstituer un puzzle reproductif

Les chercheurs ont mesuré la lignée néonatale et la surface externe du spécimen pour estimer sa taille et son poids à la naissance et au décès. Ils ont déterminé qu'il pesait environ 3,7 livres (1,7 kilogrammes) à la naissance et 26,5 livres (12 kg) à sa mort. Cela veut dire le nouveau-né C. theotonicus pesait 14% de la masse qu'il avait atteinte au moment de sa mort.

L'équipe a ensuite comparé ce rapport de masse corporelle nouveau-né-adulte à d'autres groupes d'animaux vivants pour voir quel groupe C. theotonicus ressemblaient le plus. Les reptiles actuels tels que les tortues, les serpents et les crocodiles qui pèsent entre 17,6 livres (8 kg) et 32 ​​livres (14,5 kg) ont tendance à produire des nouveau-nés pesant entre 9 et 53 grammes. Cela se traduit par des ratios de masse corporelle nouveau-né-adulte très faibles, d'environ 0,1 % et 0,6 %. Les oiseaux plus gros comme certaines grues, pélicans et vautours présentent également de faibles ratios de masse corporelle nouveau-né-adulte, d'environ 1,3 % à 4,5 %.

Ces groupes ne correspondaient clairement pas à la réalité, mais les mammifères placentaires, qui représentent environ 95 % de toutes les espèces de mammifères vivants, ont des ratios de masse corporelle nouveau-né/adulte qui s'alignent étroitement sur ceux des adultes. C. theotonicus. Ceux qui pèsent entre 17,6 livres (8 kg) et 33,1 livres (15 kg) peuvent avoir des nouveau-nés pesant entre 35,5 grammes et 4,1 livres (1,87 kg), ce qui se traduit par des ratios de masse corporelle nouveau-né-adulte pouvant atteindre 18,77 %.

Prenez par exemple l'antilope céphalophe bai. Cette espèce africaine donne naissance à des petits qui pèsent à peu près le même poids qu'un nouveau-né. C. theotonicus.

« Chez les cynodontes, les tissus embryonnaires n'ont jamais été observés auparavant, encore moins dans une lignée néonatale », a déclaré Miceli Baro dans un communiqué. « Grâce à son analyse, nous avons découvert qu'un trait généralement lié au succès évolutif était présent chez les animaux bien avant le véritable mammifères originaire. »

Bien que les chercheurs n'aient étudié qu'une seule espèce de cynodontes, Gaetano a déclaré que les résultats de son équipe concordaient avec des études antérieures montrant que certaines caractéristiques des mammifères placentaires actuels, telles que la lactation, la pilosité et la taille du cerveau, apparaissaient déjà chez des parents de C. theotonicus. De tels traits sont également liés à la base génétique qui sous-tend la naissance vivante, ce qui suggère que ces changements pourraient être apparus ensemble.

« Il est très probable qu'il y ait eu un passage général de la ponte à la naissance vivante chez ces cynodontes », a déclaré Gaetano.

Lui et ses collègues espèrent rechercher des tissus embryonnaires dans d’autres spécimens de ces animaux pour tenter de reproduire leurs découvertes. Leurs futurs travaux pourraient enfin révéler l’émergence de la reproduction mammifère telle que nous la connaissons aujourd’hui.