Les mélanosomes sont des organites spécifiques des mélanocytes, dans lesquels la mélanine est synthétisée, stockée, transportée, et finalement transférée vers les kératinocytes.
Avec son équipe, le paléobiologiste Matthew Shawkey a analysé les mélanosomes fossiles de six mammifères du mésozoïque, dont un nouvellement décrit, Arboroharamiya fuscus. Les mélanosomes y contiennent de la mélanine, le pigment responsable de la coloration des poils.
Il a parallèlement étudié les mélanosomes de 116 espèces de mammifères actuels (singes, souris, chauve-souris, félins…) afin de créer un modèle prédictif de reconstitution de la couleur du pelage basé sur leur morphologie.
Dans un monde dominé par les dinosaures , les premiers mammifères sont apparus il y a plus de 170 millions d’années et ont donc vécu en compagnie des dinosaures des dizaines de millions d’années, jusqu’à la disparition de ceux ci il y a 66 millions d’années .
Pour éviter qu’ils se fassent dévorer par les dinosaures carnivores, la sélection naturelle avait doté ces mammifères d’une couleur sombre. Le Pr. Shawkey, qui a utilisé des techniques avancées d’analyse des mélanosomes fossilisés pour reconstituer la couleur du pelage de plusieurs espèces du Jurassique et du Crétacé, a constaté que la forme des mélanosomes correspondait à la couleur de la fourrure : les poils roux et orange contenaient des mélanosomes sphériques, tandis que les poils plus foncés en avaient de plus allongés, semblables à ceux que les chercheurs avaient déjà observés chez les oiseaux et les dinosaures.
« La coloration foncée était probablement utilisée pour le camouflage, afin d’échapper aux dinosaures prédateurs« , confirme Matthew Shawkey, coauteur de l’étude et biologiste évolutionniste à l’Université de Gand, en Belgique.
Chez les premiers mammifères, les mélanosomes se sont révélés étonnamment uniformes : « Nous avons constaté que la diversité des mélanosomes dans les poils fossiles était bien plus faible que dans les plumes fossilisées des dinosaures et des premiers oiseaux« , explique Matthew Shawkey. Contrairement aux dinosaures à plumes, qui affichaient un éventail de teintes allant du rouge au bleu iridescent, les mammifères du Mésozoïque avaient adopté une palette de couleurs sombres, sans motifs ni nuances marquées.
« Cette coloration était principalement utilisée pour le camouflage mais cela pourrait aussi être lié à des facteurs métaboliques. Le système de la mélanocortine (une hormone) contrôle la production de mélanine intervient également dans le métabolisme, le comportement, etc. Ainsi, la faible diversité est peut-être liée à une différence au sein du système de la mélanocortine. Mais cela mérite d’être approfondi«
Note. La diversité des espèces au Crétacé
La fragmentation des continents et l’ouverture de nouveaux espaces océaniques bouleversent le climat qui devient plus tempéré, puis chaud et humide vers la mi-Crétacé. Ces modifications ouvrent de nouvelles niches écologiques.
La Révolution des plantes à fleurs
La diversification massive des Angiospermes, les plantes à fleurs, qui colonisent la planète il y a – 130 millions d’années (Ma) constitue une véritable révolution écologique. Elles détrônent les conifères, fougères et cycas jusque-là majoritaires dans le paysage et se répandent très vite sur toute la planète sous des formes extrêmement variées (lianes, arbustes, plantes herbacées). Les fleurs et les fruits qui en naissent, leurs graines, leurs larges feuilles ou leur bois mort offrent une matière végétale riche et goûteuse, source de nourriture pour des insectes, des mammifères, des reptiles…
L’apparition des plantes à fleurs bouleverse le monde des insectes. Des espèces présentent au Jurassique s’éteignent, de nouveaux insectes pollinisateurs voient le jour, notamment les abeilles (- 100 Ma). Les papillons, guêpes et autres insectes déjà présents s’enrichissent de nouveaux caractères adaptés à leur nouvel environnement. Par exemple, des trompes permettant d’aspirer le nectar remplacent les mandibules de certains papillons. Les Angiospermes peuvent aussi contenir des poisons, plus souvent que les Gymnospermes (les plantes à ovule). Les insectes qui réussissent à les digérer profitent de nouvelles ressources sans concurrence.
Les dinosaures sont partout !
Avec la séparation des continents, les milieux se diversifient. Les dinosaures aussi. Ils occupent toute la planète, mais développent des caractéristiques différentes selon leurs milieux de vie.
Chez les théropodes carnivores, les Tyrannosauridés comme Tarbosaurus ou Tyrannosaurus (- 68 Ma) vivent en Asie et en Amérique du Nord. Les Abelisauridés tels Carnotaurus sont, eux, présents en Inde, en Afrique, en Europe et Amérique du Sud. De même, à la fin du Crétacé, chez les sauropodes herbivores, les Cératopsiens, caractérisés par leurs crêtes et leurs cornes tel Tricératops, ne se trouvent qu’en Laurasie. À l’inverse, les grands Titanosaures, peu présents en Laurasie, sont très diversifiés en Afrique, en Europe et en Amérique du Sud. Seuls sauropodes du Crétacé supérieur, les Titanosaures comptent des espèces qui peuvent mesurer jusqu’à une trentaine de mètres de long pour le plus grand connu : Argentinosaurus
Les mammifères aussi
Plus discrets que les dinosaures car de taille bien moins imposante, les mammifères sont bien présents au Crétacé. En grand nombre, sous des formes très variées et dans tous les environnements. Tous les régimes alimentaires sont représentés, des végétariens, aux insectivores. Certains comme Repenomamus robustus, de la taille d’un opossum, n’hésitent pas à croquer du dinosaure : on a retrouvé les restes d’un Psittacosaurus, dinosaure herbivore, dans l’estomac d’un spécimen fossile daté de 130 millions d’années.
Le ciel du Crétacé était souvent barré d’ombres gigantesques. D’impressionnants reptiles volants disputaient l’espace aérien aux insectes et aux premiers oiseaux.
Reptiles géants
Dans le ciel du Crétacé, les géants règnent en maîtres. Les plus grands d’entre eux sont les Ptérosaures, des reptiles volants apparus au Trias supérieur. Au Crétacé, ils sont concurrencés par les premiers oiseaux. Aussi, à la fin du Crétacé seuls les plus grands ptérosaures subsistent, notamment Ptéranodon et ses 7 mètres d’envergure (- 86 Ma à – 84 Ma) ou Quetzalcoatlus et ses 10 à 15 mètres d’envergure (- 70 Ma à – 66 Ma).
Des dinosaures aux oiseaux
Le premier représentant connu des oiseaux est Archaeopteryx,daté de la fin du Jurassique (-150 Ma). Durant tout le Crétacé, ils ont prospéré et de nombreux groupes d’oiseaux aujourd’hui disparus se sont diversifiés, comme Iberomesornis romerali (- 125 Ma) découvert en Espagne, ou Confuciusornis (- 120 Ma) qui fait partie des nombreuses espèces fossiles découvertes en Chine.
Tous les oiseaux modernes sont apparentés aux dinosaures. Ils sont donc les seuls dinosaures survivants de la crise de la fin du Crétacé.
Un monde aquatique
Au Crétacé, le niveau des mers est le plus élevé que nous connaissons de l’histoire de la Terre. De vastes étendues sont recouvertes d’eau peu profonde et chaude. L’Europe et l’Afrique sont des archipels d’îles. Dans ces eaux, on trouve de nombreuses espèces.
Vers – 140 Ma, le climat se réchauffe, les micro-organismes marins foisonnent, et en particulier le plancton. Tous les organismes marins vont profiter de cette manne alimentaire. La vie abonde à tous les étages et sous toutes les formes, des échinodermes (étoiles de mer, oursins…) aux spongiaires, en passant par les invertébrés comme les coraux ou les crustacés, les mollusques ou les poissons. Certains s’approchent de leur forme moderne (le corail, le homard) d’autres développent des aspects particulièrement originaux, comme les ammonites qui affichent des formes déroulées très complexes.
Les reptiles marins occupent le terrain
Les crocodiles thalatosuchiens disparaissent à la fin du Crétacé inférieur (à partir de – 125 Ma). À – 90 Ma, les ichthyosaures s’éteindront également. Les plésiosaures, eux, s’épanouissent. Les plus emblématiques sont les spectaculaires Elasmosaures, des géants dont le cou démesurément long est surmonté d’une tête gracile, et les pliosaures, megaprédateurs équipés de mâchoires redoutables.
Les tortues marines apparaissent à – 100 Ma. Comme les autres reptiles marins, elles peuvent atteindre des tailles gigantesques durant le Crétacé supérieur : jusqu’à 3 mètres de long et 5 mètres d’envergure pour Archelon, proche des actuelles tortues luth. Les 2 familles que nous connaissons aujourd’hui (les Chelonidae — tortue Caouanne, tortue imbriquée…, et les Demochelyidae — les tortues Luth) existaient déjà au Crétacé !
Des poissons à foison
Les poissons pullulent. Chez les raies et les requins, certains rivalisent avec les reptiles megaprédateurs. C’est le cas de requins géants comme Scapanorhynchus qui atteint près de 5 mètres de long ou Otudus qui frôle les 6 mètres. À – 100 Ma apparaît un nouveau groupe, les poissons osseux. Certains sont aussi des géants tels que Leedsichtys et ses 15 mètres, mais qui lui, se nourrit de plancton. D’autres, de taille moyenne, n’en sont pas moins de redoutables carnivores. Ainsi, Enchodus retrouvé en Amérique du Nord et en Méditerranée peut embrocher des céphalopodes ou d’autres poissons grâce à ses longues dents en forme de sabre.
Le mystère d’une extinction
Il y a 66 millions d’années, les dinosaures non-aviens (autres que les oiseaux) disparaissent , ainsi que tout un cortège d’autres espèces terrestres ou marines dont les ammonites. Cette crise biologique marque la fin du Crétacé et de l’ère mésozoïque. Impact d’une météorite géante avec la Terre ? Épisode volcanique particulièrement violent ? Probablement une conjonction de différents facteurs dont les conséquences (séismes, nuages de cendre ou de poussière, refroidissement de l’atmosphère, régression marine…) sont également dévastatrices pour la biodiversité.
Ceux survivront à cette crise profiteront de la place laissée par les dinosaures non-aviens pour prospérer à l’ère suivante.
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Europe Solidaire 