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Pourquoi les grands mammifères ont-ils tendance à avoir des visages beaucoup plus longs que les espèces plus petites et étroitement apparentées ? Une nouvelle étude suggère que ce phénomène, connu sous le nom d’allométrie évolutive craniofaciale (CREA), peut s’expliquer par des adaptations alimentaires.
La recherche, dirigée par le Dr Rex Mitchell de l’Université Flinders, représente une étape majeure dans la compréhension de l’évolution des crânes des mammifères.
Evolution de la forme du crâne
« Les modèles qui sous-tendent la diversité morphologique des mammifères sont au cœur de l’intérêt de la science occidentale depuis des siècles. L’évolution du crâne des mammifères (le crâne sans la mâchoire inférieure), qui reflète la diversité des mammifères comme aucune autre partie du squelette, est particulièrement intéressante pour la majeure partie de cette vénérable histoire », ont écrit les chercheurs.
« Les crânes intègrent le cerveau et la majorité des appareils sensoriels des animaux, tels que les yeux, le nez et les oreilles. Peut-être plus important encore, leur rôle dans l’ingestion de nourriture fait de l’adaptation fonctionnelle du crâne une question de survie quotidienne, de sorte que la morphologie crânienne offre un aperçu de l’écologie et du comportement alimentaire d’un mammifère donné.
« Les modèles d’évolution de la forme crânienne des mammifères sont ainsi devenus un raccourci pour comprendre comment la diversité des mammifères a évolué. »
Diversité crânienne des mammifères
Les chercheurs ont expliqué que les progrès technologiques récents ont révolutionné notre capacité à caractériser les modèles de diversité crânienne des mammifères.
Dans un examen complet de l’évolution du crâne des mammifères, l’équipe a découvert que les adaptations alimentaires sont un facteur clé derrière les différentes longueurs de visage observées chez différentes espèces de mammifères.
Le patron CREA
« Le modèle CREA est observé chez un large éventail de mammifères, des chats aux souris, des antilopes aux babouins et des cerfs aux kangourous, mais sa cause est restée insaisissable jusqu’à présent », a déclaré le Dr Mitchell.
L’auteur principal de l’étude, le professeur Vera Weisbecker, a noté la complexité de ce modèle, citant des exceptions chez certains mammifères.
« Ce qui prête à confusion, c’est qu’il existe également de nombreux mammifères pour lesquels la règle ne tient pas ou est même inversée », a déclaré le professeur Weisbecker. « Les marsupiaux carnivores australiens en sont un excellent exemple. Nous avons constaté que leur plus grand membre vivant, le diable de Tasmanie, a un visage exceptionnellement court par rapport aux autres espèces.
Morsure naturellement forte
Le Dr Emma Sherratt de l’Université d’Adélaïde a déclaré que l’équipe est revenue à la « mécanique des leviers » de base pour expliquer à la fois la règle du visage long et ses exceptions.
L’analyse a révélé que les plus gros mammifères possèdent généralement une morsure naturellement plus forte en raison de leurs muscles plus gros. Cette force réduit leur dépendance à l’égard de faces courtes pour une alimentation efficace.
En revanche, les petits mammifères bénéficient de visages plus courts, qui leur permettent d’exercer une plus grande force de morsure, essentielle pour consommer les mêmes types d’aliments que leurs homologues plus grands.
« Les mammifères étroitement apparentés ont tendance à manger des aliments similaires. Par exemple, différentes espèces de kangourous mangent toutes de l’herbe ou des feuilles et différentes espèces de loups et de renards mangent toutes de la viande. Cependant, les animaux plus gros d’un groupe ont une morsure naturellement plus forte parce que leurs muscles du crâne, des dents et de la mâchoire sont tout simplement plus gros », a expliqué le Dr Sherratt.
Des changements alimentaires drastiques
Cependant, l’équipe a également remarqué des écarts significatifs par rapport à cette tendance liés aux changements de régime alimentaire. Dans les cas où les petits mammifères ont des visages plus longs que leurs plus grands parents, un changement radical dans leurs habitudes alimentaires est souvent observé.
« Nos analyses de 22 familles de mammifères montrent qu’il y a presque toujours un changement radical de régime alimentaire lorsque les petits mammifères ont des visages plus longs que leurs plus grands parents », a déclaré le professeur Weisbecker.
« Par exemple, les diables de Tasmanie sont connus pour écraser les os, et les orques à museau court se nourrissent de proies beaucoup plus grosses que leurs parents, les dauphins piscivores. Ces comportements nécessitent des forces de morsure plus élevées.
« Mais cela fonctionne aussi dans l’autre sens. Par exemple, le petit opossum miel a un museau beaucoup plus long que celui de n’importe quel opossum, mais il lèche aussi principalement le nectar des fleurs profondes et n’a pas besoin de mordre fort.
Les humains sont la principale exception
Les chercheurs s’accordent sur le fait que l’homme constitue probablement une exception parmi les exceptions en matière d’évolution du crâne.
« Les humains n’utilisent pas leur museau comme principal moyen d’obtenir de la nourriture. Ils utilisent leurs mains et leurs outils pour manipuler et ramollir leurs aliments pendant la cuisson », a déclaré le Dr Mitchel. « Cela signifie que l’évolution du visage humain est probablement plus influencée par d’autres facteurs que sa capacité à mordre. »
La recherche est publiée dans la revue Examens biologiques.
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