Il était une fois des baleines qui marchaient comme nous ; voici ce qui s’est passé ensuite

Des scientifiques du Natural History Museum de Londres ont utilisé des crânes de baleines pour retracer trois vagues d’évolution parmi les baleines

Les cachalots, qui étaient particulièrement prisés à l’apogée de la chasse à la baleine, ont évolué il y a 18 à 10 millions d’années en tant que mangeoires par succion. Photo : iStock

Des scientifiques du Natural History Museum de Londres ont utilisé des crânes de baleines pour expliquer comment leur ordre Cétacé transformés de créatures terrestres en mammifères marins d’aujourd’hui avec des adaptations spécifiques, dans une étude unique en son genre.

L’équipe a utilisé « des données de repère de haute dimension pour représenter de manière exhaustive l’ensemble du crâne de 201 baleines vivantes et fossiles ».

Les 201 baleines comprenaient 88 espèces vivantes de cétacés, représentant 95% de l’ordre ainsi que 113 espèces fossiles.

Les experts ont reconstruit les changements écologiques qui ont entraîné des variations dans les formes crâniennes, la disparité et les taux d’évolution des baleines. Leur étude Le rythme de l’évolution crânienne des cétacés a été publié le 9 mai 2022 dans la revue Biologie actuelle.

Mais pourquoi le crâne ? « Parce que le crâne capture bon nombre des changements les plus extrêmes dans l’alimentation, la respiration et les structures sensorielles, il est idéal pour comprendre cette transition, mais aucune étude antérieure n’a reconstitué l’évolution du crâne des cétacés à travers toute l’étendue de leur diversité éteinte et vivante. », notent les chercheurs.

Une saga de 50 millions d’années

Disparité à travers le crâne dans les familles de cétacés

Les chercheurs ont pu discerner que l’évolution des baleines s’est déroulée en trois vagues distinctes sur une période de 50 millions d’années. Archéocètes ou les baleines à bosse ont évolué il y a 47,8 à 42 millions d’années lorsque des créatures à fourrure à quatre pattes telles que Pakicetus est passé de la vie sur terre à la vie dans l’eau.

Le crâne du Archéocètes a évolué rapidement selon l’étude, « en raison d’un manque de concurrence ou d’une productivité élevée permettant ou favorisant un changement rapide ».

Pourtant, ces anciennes baleines ont continué à présenter des caractéristiques « plésiomorphes » ou ancestrales selon l’étude. Celles-ci comprenaient la dentition hétérodonte, ce qui signifie que leurs dents étaient de différentes formes.

La transition de l’habitat terrestre à l’habitat marin s’est déroulée en huit millions d’années, ce que les auteurs de l’étude ont qualifié de « super rapide » en termes d’évolution.

La prochaine vague de changements a eu lieu il y a 39 millions d’années. C’est alors que deux sous-ordres de Cétacé a émergé : Le odontocètes ou baleines à dents et les mysticètes ou des baleines à fanons qui filtrent les aliments.

« Dans odontocètes, les taux élevés et la disparité sont associés à la réorganisation rapide de la région naso-faciale à mesure qu’ils se spécialisent de plus en plus dans leurs capacités d’écholocation. La grande disparité dans le crâne des premiers mammifères odontidés suggère une diversification et une occupation rapide de leur niche distincte avec des adaptations supplémentaires à l’alimentation en masse (et plus tard par filtre), conformément aux schémas observés pour mysticètes« , ont écrit les scientifiques.

La troisième et dernière vague de changement s’est produite il y a 18 à 10 millions d’années lorsque odontocètes comme les cachalots sont devenus encore plus spécialisés et sont devenus des mangeoires par succion.

L’étude a noté que le régime alimentaire et l’écholocation « ont les effets les plus importants sur la variation et l’évolution du crâne des cétacés ». Cela, a-t-il déclaré, était cohérent « avec les travaux antérieurs reliant la taille des proies, le type de régime alimentaire, la méthode d’alimentation et l’écholocation avec la forme du crâne et la diversité des odontocètes.”

Les scientifiques ont ajouté qu’ils avaient exclu l’encéphalisation, ou la taille relative du cerveau, « malgré sa pertinence pour la morphologie crânienne et d’autres facteurs clés », compte tenu des limites pour les estimer dans les fossiles.

Les autres facteurs comprenaient les spécificités de l’écholocation, la thermorégulation et la complexité sociale. Celles-ci seraient difficiles à étudier en cas de fossiles, ont déclaré les experts.