L’analyse suggère que les ancêtres à sang froid des mammifères ont développé des métabolismes plus rapides à la fin du Trias, il y a environ 230 à 200 millions d’années.

Les ancêtres des mammifères ressemblant à des reptiles ont évolué pour devenir à sang chaud, mais le moment de cette transition est vivement contesté. 

Maintenant, les scientifiques ont utilisé des conduits auditifs internes fossilisés pour suggérer que l’adaptation s’est produite il y a environ 230 à 200 millions d’années . Mais d’autres chercheurs disent que cette preuve est peu susceptible de régler le débat.

Les animaux à sang chaud, ou endothermes, peuvent maintenir une température corporelle élevée constante en raison de leur métabolisme rapide, tandis que les ectothermes à sang froid ont un taux métabolique faible et dépendent de l’environnement pour se réchauffer. 

Mais il est difficile de mesurer ces traits dans les fossiles, c’est pourquoi les chercheurs ont utilisé des caractéristiques squelettiques telles que la taille et la structure osseuse pour déduire le taux métabolique.

 Certaines études antérieures ont suggéré que l’endothermie est apparue aussi récemment qu’il y a 145 à 66 millions d’années ; d’autres recherches l’ont mis il y a aussi longtemps que 300 millions à 250 millions d’années .

Dans une étude publiée dans Nature le 20 juillet ¹ , Ricardo Araújo, paléontologue à l’université de Lisbonne, et ses collègues proposent que la forme et la taille des canaux osseux de l’oreille interne puissent être utilisées comme approximation de la température corporelle. 

Le mouvement du fluide à travers les canaux aide le corps à surveiller la position et le mouvement de la tête, ce qui est essentiel pour la vision et l’équilibre. Et la viscosité du fluide change avec la température corporelle. 

L’équipe de recherche a émis l’hypothèse qu’à mesure que la température corporelle augmentait et que les animaux devenaient plus actifs, la forme des conduits auditifs aurait évolué vers un fluide moins visqueux pour préserver l’équilibre et le mouvement.

Pour suivre cette adaptation, l’équipe a comparé les structures et la physiologie de l’oreille interne de 50 vertébrés vivants, dont des reptiles, des poissons, des oiseaux et des mammifères. 

Ils ont développé un indice de thermo-motilité basé sur la forme de l’oreille interne, qui, une fois ajusté à la taille du corps, leur a permis de prédire la température corporelle de l’animal.

Climat plus frais

Lorsqu’ils ont analysé les conduits auditifs internes de 56 synapsides éteintes – les ancêtres des mammifères ressemblant à des reptiles – et les ont intégrés à l’index, les auteurs ont découvert que la forme des canaux avait changé brusquement au cours de la période du Trias supérieur, qui a duré de 237 millions à 201 millions d’années.

 Les auteurs suggèrent que c’est à ce moment que les synapsides sont devenues à sang chaud. Selon l’indice, cette transition aurait représenté une augmentation de la température corporelle de 5 à 9 °C et une augmentation du métabolisme.

Les auteurs concluent que cette adaptation a donné aux premiers endothermes un avantage pour faire face au climat triasique, qui était plus frais que celui de la période permienne précédente.

José Eduardo Bicudo, physiologiste comparé à l’Université de São Paulo au Brésil, affirme que l’approche de l’équipe était nouvelle et offrait une nouvelle façon d’envisager l’émergence de l’endothermie.

Le biologiste Roger Seymour de l’Université d’Adélaïde en Australie affirme que l’origine de l’endothermie a été intensément débattue au cours des 60 dernières années et qu’il existe plusieurs théories, chacune avec des preuves à l’appui. 

Ses propres recherches et celles de Bicudo suggèrent que l’endothermie a évolué dans le Permien, il y a entre 300 millions et 250 millions d’années .

Mais il se demande s’il est possible que l’endothermie ait émergé au cours du Trias supérieur. Il souligne que la température corporelle proposée pour les synapsides endothermiques précoces – environ 34 ° C – est encore relativement basse, similaire à celle des mammifères monotrèmes vivants tels que l’ornithorynque et l’échidné.

Les ornithorynques et les échidnés sont lents par rapport aux autres mammifères. Seymour soupçonne que des animaux ayant des températures corporelles similaires auraient eu du mal à survivre aux côtés des autres reptiles de l’époque, notamment les archosaures – les ancêtres des oiseaux modernes – qui marchaient sur deux pattes et pouvaient se déplacer rapidement. 

« Si vous avez un archosaure bipède qui court et que votre physiologie ressemble à celle d’un échidné ou d’un ornithorynque moderne, vous allez dîner. »

doi : https://doi.org/10.1038/d41586-022-01975-7