Les cétacés : une belle et extraordinaire évolution

Mise à jour faite le 22/11/2015.

Il y a 350 millions d’années, les premiers poissons dotés d’une épine dorsale ont été contraints de s’adapter à la terre ferme, probablement à la suite de modifications brutales. Durant l’Eocène (56 millions d’années), on assiste au processus inverse. Plusieurs formes de vie terrestres retournent dans la mer.

Des plantes comme les ranales (ancêtres des nénuphars et posidonies) et beaucoup d’autres mammifères apparaissent, tel le Rytiodus, ancêtre des lamantins, la Rhytine (Hydrodamalis gigas), découverte par George Steller en 1741, dans les eaux du Pacifique Sud (espèce exterminée depuis les baleiniers) et les Siréniens, animaux dotés de mamelles en haut de la poitrine et qui gémissent dans les vagues.

Les Cétacés (du grec « kêtos », baleine, monstre) ont été découverts par Carl von Linné, médecin, biologiste et zoologue suédois (1707-1778), qui les classe parmi les mammifères.

CARACTERISTIQUES DES CETACES MODERNES

• Présence de glandes mammaires et allaitement des petits par la femelle.
• Viviparité (mais les petits sortent de leur mère par la queue et non par la tête).
• Respiration aérienne, adaptation à la plongée en apnée (l’évent est une narine).
• Nombre réduit d’os du crâne.
• Membres antérieurs de même structure que ceux des Tétrapodes.
• Colonne vertébrale limitant les mouvements dans les plans verticaux.
• CARACTERES SYNAPOMORPHIQUES (propres à l’espèce)
• Membres antérieurs transformés en nageoires pectorales (palettes natatoires).
• Régression des membres postérieurs et du bassin.
• Fusion des 7 vertèbres cervicales.
• Narines repoussées en arrière (évents).
• Queue élargie en deux lobes horizontaux.

ORIGINES DES CETACES

Les Cétacés ont successivement été rapprochés des Insectivores, des Créodontes (mammifères carnivores éteints ayant vécu entre le Paléocène et le Pliocène), puis des Mesonychidae.

La théorie de base sur l’évolution des cétacés est qu’ils descendent des Mésonychidés, un ordre éteint d’ongulés carnivores charognards, ressemblants à des loups munis de sabots et proches parents des Artiodactyles.

Une autre thèse, vivement discutée au sein de la communauté scientifique, mais beaucoup plus récente, soutiendrait que les cétacés modernes descendent des Artiodactyles, formant un taxon monophylétique nommé Cétartiodactyle.

L’ANCETRE DU DAUPHIN SERAIT UNE SORTE DE « CANIS LUPUS » ?!

Pendant longtemps les scientifiques ont rapproché l’origine des cétacés du Mésonyx, qui était une créature de taille moyenne ressemblant à une sorte de loup ou de chien, doté d’une fourrure et de 5 doigts ongulés.

Des analyses moléculaires récentes les rapprochent aujourd’hui des Artiodactyles (ongulés ayant un nombre pair de doigts) et en particulier du groupe des hippopotames. L’hypothèse a été renforcée en 2001, lorsqu’a été découvert un squelette complet de cétacé primitif possédant, tout comme les artiodactyles, un astragale en double poulie.

Les premiers genres de cétacés constituent le groupe paraphylétique des Archaeoceti. Les Archéocètes est un taxon regroupant l’ensemble des mammifères fossilisés, terrestres (ongulés) et marins (cétacés), qui vivaient entre - 43 et - 36 millions d’années. On retrouve cette sorte de cétacés primitifs sous d’autres appellations telles que le Zeuglodontia ou l’Hydrothereuta.

Les premières études se basaient sur les caractéristiques dentaires particulières des cétacés. Les Mésochynidés étaient des animaux qui possédaient des dents triangulaires inhabituelles, semblables à celles des dauphins. Voilà pourquoi, cette théorie présentait le Mésonyx (Mesonychia) comme ancêtre commun des cétacés modernes. Mais la présence de traits synapomorphiques (« forme commune dérivée de », caractère dérivé (ou apomorphique) partagé par 2 ou plusieurs taxons), comme par exemple, l’existence de plusieurs pré-estomacs chez les cétacés et les artiodactyles actuels, renforce l’hypothèse que les cétacés descendent plutôt des Artiodactyles que des Mésonychidés.

En outre, des études en phylogénie moléculaire (utilisation de séquences de macromolécules biologiques pour obtenir des informations sur l’histoire des êtres vivants, notamment sur leur lien de parenté), révèlent que les cétacés (et donc les archéocètes) ont plus probablement évolué à partir d’un autre type d’artiodactyles, plus proches des hippopotamidés.

HISTOIRE DE L’EVOLUTION DES CETACES

LE PAKICETUS

Cette découverte reste néanmoins vivement discutée dans le domaine de la recherche. Pourtant, cette théorie se voit être confirmée par la morphologie très particulière des chevilles d’un fossile, vivant au début de l’Eocène, découvert en 1983 au Pakistan : le Pakicetus, mammifère terrestre carnivore. En effet, l’astragale (os servant de pivot pour étendre ou fléchir la cheville) de cet animal démontre que les cétacés n’ont pas évolué à partir des Mésonychidés, mais d’après une différenciation au sein d’un groupe formé des ancêtres des Artiodactyles.

Les premiers cétacés seraient des artiodactyles primitifs, ayant gardé de leurs ancêtres mésonychidés, des caractères tels que les dents triangulaires, que les artiodactyles actuels ont perdues et sont devenus ainsi herbivores.

Le Pakicetus inacchus est le plus ancien cétacé connu (-55 Ma). Des restes complets retrouvés indiquent que l’animal vivait sur la terre et était encore peu à l’aise dans l’eau.

Au cours des années 90, une analyse phylogénique des gènes codants une certaine protéine moléculaire a permis le regroupement sous un même clade (unité de base de la classification phylogénétique, regroupant un ancêtre et ses descendants). Des données plus récentes en phylogénétique moléculaire, suggèrent que les cétacés sont plus proches des hippopotames (artiodactyles). Il en résulte un nouvel ordre, les Cétartiodactyles, qui regroupe les Artiodactyles et les Cétacés. Cette hypothèse a été confirmée grâce à l’étude des caractères dérivés dans leur génome nucléaire.

Une étude basée sur la morphologie remet en cause cette proche parenté et suggère plutôt une grande proximité avec les Anthracothères fossiles, groupe de mammifères omnivores et probablement semi-aquatiques, apparus en Europe au début de l’Oligocène (-33 Ma / -23 Ma, 3ème époque du Cénozoïque) et disparus au cours du Miocène (-23 Ma / -5,33 Ma, 4ème époque du Cénozoïque).

LES AMBULOCETIDES ET LES REMONGTONOCETIDES

En 1994, le fossile d’un Ambulocetus natans (littéralement « baleine qui marche ») a été découvert au Pakistan, clairement plus récent que le Pakicetus, ce mammifère aurait vécu au début de l’Eocène, il y a 50 millions d’années.

Ce mammifère mesurait environ 3 mètres de long et était muni de pattes avec des petits sabots, orientées vers l’extérieur. L’Ambulocetus natans (-48 Ma) était un cétacé amphibie qui devait passer le plus clair de son temps dans l’eau et devait se déplacer difficilement sur la terre ferme. Le Pakicetus vivait en eau douce alors que l’Ambulocetus vivait dans des milieux à plus forte salinité.

La famille des Remongtonocétidés regroupe des cousins plus petits que les Ambulocetus. Ces animaux étaient mieux adaptés à la vie sous-marine.

Les Ambulocétidés et les Remingtonocétidés possédaient encore un museau avec à l’extrémité, des narines, comme les animaux terrestres.

LE PROTOCETUS

Les Protocetidae sont plus proches des cétacés actuels qu’Ambulocetus. C’est une famille abondante et hétérogène d’animaux fossiles, présente il y a 45 Ma, sur tous les continents, la plus connue est celle des Rodhocètes, espèce retrouvée au Pakistan et datée de 47 Ma, qui mesurait entre 1,50 et 5 mètres et dont les membres postérieurs étaient atrophiés. Leurs pattes étaient plutôt adaptées pour la nage, ce qui leur permettait de se propulser dans l’eau. Les narines se trouvaient à mi-chemin du museau, première étape vers la position au sommet du crâne chez les cétacés modernes. L’hypothèse d’une vie amphibie est mise en avant, car le squelette d’une femelle pleine (Maiacetus), indiquant une position fœtale pour naître la tête la première, a été retrouvé. Ce qui suggère que ce mammifère mettait bas à terre. Le Rodhocetus possédait des sabots au bout des doigts, ce qui laisse envisager de l’appartenance des Cétacés primitifs aux ongulés.

LES BASILAURIDES ET DORUDONTIDES : CETACES MARINS

En 1840, Richard Harlan découvre des ossements (Alabama, Mississipi, USA) d’un animal, qu’il prend pour un serpent de mer et qu’il nomme le Basilosaurus cetoide (lézard royal), rebaptisé Zeuglodon. C’était un animal qui mesurait jusqu’à 18 mètres de long et pesait entre 5 et 6 tonnes. Il vivait il y a 40 millions d’années, essentiellement dans un milieu aquatique.

Le Basilosaurus drazindal a été découvert au Sahara (Egypte) ainsi qu’au Pakistan (Basilosaurus isis). Les Basilosauridae constituent une espèce particulière d’Archéocètes et sont considérés comme l’évolution « logique » des cétacés modernes.

L’emplacement de la vallée des baleines ou Wadi el Hitan, correspondait à une partie de l’ancienne Thétys (paléo-océan qui s’est ouvert d’Est en Ouest séparant la Pangée en deux : la Laurasia au Nord et le Gondwana au Sud), qui s’étendait de l’actuel Pakistan jusqu’en Egypte, où il a été retrouvé plus d’un millier de squelettes de cétacés.

Le Dorudon (« dent-harpon »), quant à lui, était une sorte de baleine préhistorique qui vivait entre - 45 et - 36 millions d’années, qui mesurait 5 mètres de long et était doté d’un aileron dorsal et d’un sonar. Cette évolution se termine par le règne des cétacés.

Les Basilosauridae et les Dorudontidae sont les premiers cétacés de grande taille (-40 Ma, Eocène terminal), vivant totalement en milieu aquatique, car leurs membres ne leur permettaient plus la locomotion terrestre. Le crâne est modifié mais reste primitif par certains aspects.

L’expansion des cétacés modernes est appelée Néocète et commence à la fin de l’Eocène. L’évolution depuis des formes terrestres n’a duré que 20 Ma.

A la fin du siècle du 19ème siècle, le taxon monophylétique suggère une parenté avec les ongulés. Jusque dans les années 60, certains chercheurs continuent de penser que les Mysticètes et les Odontocètes sont de lignées différentes.

Les plus anciens Mystcètes sont les Llanacétus (-33 Ma), les Aetiocetus et les Aglacetus (-20 Ma). Les plus primitifs possédaient des dents et des fanons.

Les Odontocètes apparaissent à l’Oligocène (-30 Ma). Les premières formes sont déjà spécialisées et sont probablement doté de l’écholocation, en raison de la présence du melon.

Le squelette d’un Livyatan melvillei, cachalot super-prédateur, daté du Miocène, a été découvert en 2008, dans le désert de Piso-Ica (Sud du Pérou). Le crâne du fossile mesure 3 mètres de long et possède des dents de 36 cm.

A SUIVRE : LE DAUPHIN SOUFFLEUR OU TURSIOP TRUNCATUS

Source : Internet

Comments

[Fabrice]

bravo pour ce blog. Serait-il possoble d'avoir des reconstitution pour illustrer les pakicetus, ambulocetus, protocetus et autre basilosaurus.
que sont les Mésonychidés ?

[Phoebe]

Bonjour à vous ! Tout d'abord, merci d'avoir pris la peine de lire cette chronique et merci de prendre la peine de vous intéresser. J'ai agrémenté l'article, comme vous m'en faisiez la suggestion, de quelques illustrations sur les différentes évolutions du cétacé. Cordialement, Phoebe ! Et passer de bonnes et agréables fêtes de fin d'années ! ;-)