Il y a environ 246 millions d'années, un reptile marin d'environ la longueur d'une baleine à bosse patrouillait dans les mers du Nevada actuel.
Cet ichtyosaure n'était pas seulement remarquable en raison de sa taille massive, selon des scientifiques qui ont récemment analysé un squelette partiel récupéré dans les montagnes d'Augusta. La nouvelle espèce a notamment vécu quelques millions d'années seulement après l'apparition des tout premiers ichtyosaures, qui étaient à peu près de la taille d'un chien, dans les archives fossiles. Cela signifie que ces nageurs se sont surdimensionnés beaucoup plus rapidement que les baleines, selon une étude publiée le 24 décembre dans Science .
"Ce fossile combiné avec la [autre] faune que nous trouvons au Nevada est un véritable témoignage de la résistance de la vie et de la rapidité de l'évolution si les conditions environnementales sont bonnes et que l'opportunité est là", déclare l'étude co-auteur Lars Schmitz, paléontologue au W.M. Département des sciences Keck des collèges Claremont McKenna, Scripps et Pitzer. "Même après un événement d'extinction massif où le monde entier est en ébullition, la vie peut se diversifier très, très rapidement."
Les ichtyosaures sont apparus pour la première fois il y a 249 millions d'années et ont chassé les océans du monde pendant les 150 millions d'années suivantes avant de disparaître. Leurs corps profilés, leurs nageoires et leurs grands yeux leur ont donné une apparence légèrement semblable à celle d'un dauphin, dit Schmitz. En effet, les ichtyosaures partageaient quelques similitudes avec les cétacés :baleines, dauphins et marsouins. Les deux groupes ont évolué à partir d'animaux terrestres qui sont retournés à la mer, ont développé des plans corporels similaires, y compris des queues puissantes pour se propulser dans l'eau, et dans certains cas ont atteint des tailles énormes.
Le fossile d'ichtyosaure que Schmitz et ses collègues ont analysé comprend un crâne de plus de 6 pieds de long, ainsi que des parties du bras droit, de la colonne vertébrale et des épaules. La nouvelle espèce, qu'ils ont nommée Cymbospondyus youngorum , avait un long museau rempli de dents pointues et un corps élancé.
En se basant sur la taille de son crâne, les chercheurs ont estimé que C. jeune orum aurait atteint environ 58 pieds de long et pesait un peu moins de 50 tonnes. "Celui-ci est beaucoup plus grand que tous les autres ichtyosaures qui vivaient plus tôt et en même temps, donc [c'est] essentiellement le premier géant des océans", explique Schmitz.
Les restes de plusieurs autres grands ichtyosaures d'environ 33 pieds de long ont également été découverts près du C. jeune orum spécimen, ajoute-t-il. Le gonflement a probablement eu plusieurs avantages; dans les océans, les grands animaux ont tendance à être des chasseurs efficaces, sont protégés des autres prédateurs et peuvent plus facilement réguler leur température corporelle.
Les chercheurs ont comparé C. jeune orum à d'autres ichtyosaures d'âges et de traits anatomiques variés, et a identifié deux "impulsions" de croissance rapide au début de l'histoire évolutive du groupe. "Cela nous a vraiment aidés à comprendre que la taille corporelle des ichtyosaures évoluait très rapidement", déclare Schmitz."
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Lui et son équipe ont ensuite comparé les arbres généalogiques des ichtyosaures et des baleines. Ils ont calculé que les ichtyosaures sont devenus des géants au cours des 3 premiers millions d'années de leur histoire de 150 millions d'années, tandis que les baleines ont mis 45 à 50 millions d'années de leur histoire évolutive de 56 millions d'années pour atteindre des tailles corporelles à peu près similaires.
"Les ichtyosaures gagnent sans conteste en atteignant cette taille si tôt", déclare Benjamin Moon, paléontologue à l'Université de Bristol en Angleterre, qui a également étudié l'évolution des ichtyosaures.
C. jeune orum et ses voisins sont d'autant plus frappants qu'ils sont arrivés sur les lieux peu de temps après une extinction massive, qui a anéanti 81 % de toutes les espèces marines il y a environ 252 millions d'années. De nombreux phytoplanctons et algues qui alimentent les chaînes alimentaires marines d'aujourd'hui n'avaient pas encore évolué, ce qui soulève la question de savoir comment l'écosystème supportait de si grands prédateurs.
Pour le savoir, les chercheurs ont étudié la richesse des fossiles connus de C. de youngorum Écosystème triasique, comprenant des ichtyosaures plus petits, des poissons et des ammonites ressemblant à des calmars. L'équipe a utilisé un modèle informatique pour déterminer s'il y aurait suffisamment d'énergie pour maintenir C. jeune orum , en supposant que les fossiles ajoutés à une image représentative de l'ancienne chaîne alimentaire.
De manière quelque peu surprenante, dit Schmitz, les chercheurs ont découvert que l'écosystème préservé dans les archives fossiles était suffisamment "stable et fonctionnait bien" pour supporter un grand nombre de reptiles marins costauds. Un indice peut résider dans le fait qu'il n'y a pas beaucoup de fossiles de poissons dans la région. "Nous supprimons plusieurs étapes dans cette chaîne alimentaire, donc [il y a] un transfert d'énergie plus direct vers les niveaux supérieurs", déclare Schmitz.
La prochaine étape, dit-il, consistera pour les chercheurs à déterminer si la taille du corps a changé au fil du temps de manière similaire parmi d'autres groupes d'animaux éteints et vivants qui sont retournés dans l'eau, y compris les plésiosaures et les tortues.
"C'est très bien, ce qu'ils ont fait en essayant de reconstruire cet écosystème", dit Moon. "C'est intéressant du point de vue de dire qu'il y a assez de nourriture là-bas pour permettre à ces animaux de grandir et d'avoir de la diversité."
Une autre question pour l'exploration future est la mesure dans laquelle d'autres variables telles que la température pourraient également avoir influencé la poussée de croissance des ichtyosaures, disent-ils.
