Des licornes prédatrices au Crétacé  


 AHLeGall    26/05/2016 : 17:00

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Des licornes prédatrices au Crétacé >>> Avec Vincent Perrichot (Géosciences Rennes)

Une équipe internationale de paléontologues, menée par Vincent Perrichot, enseignant-chercheur de l'université de Rennes 1, membre du laboratoire Géosciences Rennes de l'OSUR (CNRS) a mis au jour des fossiles spectaculaires d'une fourmi-licorne datée de 99 millions d'années, et dont la morphologie extrême suggère une écologie déjà très sophistiquée pour cette fourmi appartenant pourtant à la lignée la plus primitive. Ces travaux sont publiés dans la revue Current Biology en mai 2016.

 

Depuis des débuts modestes au Crétacé inférieur, vraisemblablement vers 120-130 millions d'années, les fourmis se sont largement diversifiées jusqu'à devenir aujourd'hui les insectes sociaux les plus abondants (on dénombre plus de 13000 espèces actuelles), présents dans la plupart des écosystèmes terrestres. Leur succès écologique est généralement attribué à leur comportement social remarquable. Toutes les fourmis sont sociales et vivent en colonies variant de quelques dizaines à plusieurs millions d'individus. En revanche, toutes ne coopèrent pas à des activités en groupe, et certaines des prédatrices les plus efficaces chassent en solitaire, armées de puissantes mandibules capables de se refermer très rapidement sur leurs proies (les anglo-saxons parlent de 'trap-jaw ants'). Des études récentes sur l'évolution des fourmis ont suggéré que les précurseurs des lignées actuelles vivaient en petites colonies de prédatrices spécialisées et chassant en solitaire, mais aucun fossile n'était venu étayer cette hypothèse jusqu'à présent (les fossiles crétacés sont rares et la plupart ont une morphologie générale ne permettant pas de conclusions claires sur leur écologie).

Une nouvelle fourmi primitive de type 'trap-jaws', découverte fossilisée dans l'ambre crétacé du Myanmar (Birmanie) par Vincent Perrichot et ses collaborateurs, vient conforter cette hypothèse et suggère que certaines des premières fourmis étaient spécialisées pour la prédation solitaire de larges arthropodes. Moins de 10 mm de long, mais des mandibules surdimensionnées en forme de faucille et surtout la présence extraordinaire d'une corne frontale spatulée inconnue chez toutes ses congénères: voici à quoi ressemblait, il y a 99 millions d'années, cette fourmi baptisée Ceratomyrmex ellenbergeri

 

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Ceratomyrmex ellenbergeri (fossiles préservés dans l'ambre crétacé du Myanmar).
Vue générale et vues latérale et ventrale de la tête montrant les mandibules surdimensionnées (flèches noires) et la corne frontale spatulée (flèches blanches) (© V. Perrichot)

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Vue schématisée de la tête de Ceratomyrmex ellenbergeri illustrant le mécanisme de piège formé par les mandibules surdimensionnées et la corne spatulée, et déclenché par contact des soies sensitives (© V. Perrichot)

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Reconstitution de Ceratomyrmex ellenbergeri basée sur les fossiles exceptionnellement préservés découverts dans l'ambre crétacé du Myanmar (© V. Perrichot)

 

 

 

Ceratomyrmex appartient à une lignée aujourd'hui disparue, les Haidomyrmecines, qui vivaient au Crétacé et possédaient de curieuses mandibules en forme de faucille. Les biologistes sont longtemps restés perplexes quant à l'écologie de ces étranges fourmis, les mandibules semblant fonctionner comme un piège rapide à la manière des fourmis 'trap-jaws' actuelles, mais manoeuvrant verticalement par rapport à l'axe du corps plutôt qu'horizontalement comme chez toutes les autres fourmis. A la différence des autres Haidomyrmecines, Ceratomyrmex possédait des mandibules énormes et une corne frontale dotée d'un lobe apical épineux à l'évidence sensitif, le tout formant un large système préhensile pour écraser voire empaler des proies de grande taille, par exemple des myriapodes. La corne couverte de soies et d'épines devait vraisemblablement permettre de palper et d'immobiliser la proie pour la transporter.

Bien qu'appartenant à la lignée la plus basale des fourmis, Ceratomyrmex possédait une morphologie raffinée semblable à celle des fourmis 'trap-jaws' actuelles, mais par le biais d'une morphologie encore plus extrême, ce qui suggère qu'elle chassait probablement comme elles, en solitaire. La découverte de ce nouveau fossile indique que peu après l'avènement des fourmis, certaines montraient déjà une écologie très sophistiquée.

 

 

Source:

Perrichot V., Wang B., Engel M.S., 2016. Extreme morphogenesis and ecological specialization among Cretaceous basal ants. Current Biology. doi:10.1016/j.cub.2016.03.075.

 

Contact OSUR :

Vincent Perrichot, Université Rennes 1 (Géosciences Rennes, OSUR, INSU-CNRS)

@ / (33) 2 23 23 60 26



Entretien avec Vincent Perrichot réalisé par Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR)



  • AHLG : Quel est le contexte de formation des ambres insectifères ?

VP : L'ambre est issu de la fossilisation des résines produites par les arbres, et provient donc de milieux forestiers anciens. Des insectes et d'autres organismes vivant dans ces forêts ont été piégés dans les coulées de résine gluante lorsqu'elle était encore fraîche. Ces coulées une fois solidifiées ont le plus souvent été emportées par les cours d'eau lors de crues et se sont accumulées dans des sédiments lacustres ou littoraux où on les découvre aujourd'hui. Trois périodes géologiques ont été particulièrement favorables à la formation et la préservation d'ambre, les gisements les plus fossilifères datant du Crétacé entre 130 et 80 millions d'années, de l'Eocène vers 50 millions d'années, et du Miocène vers 20 millions d'années.

 

  • Quelle est la répartition géographique actuelle des gisements d'ambres de ce type dans le monde ?

Les gisements très fossilifères comme celui du Myanmar sont tous situés en hémisphère nord: surtout en Amérique du Nord, en Chine, en Inde, en Russie, au Liban et en Europe, notamment en France. En revanche on en connait très peu en hémisphère sud car pendant longtemps il y a eu un manque de prospection dans ces régions et ce n'est que depuis 2010 que l'on a trouvé des gisements, par exemple au Pérou ou au Congo.

 

  • Quelles sont les méthodes d'investigation pour trouver et identifier ces inclusions animales ou végétales ?

La méthode la plus simple et la plus rapide est la microscopie optique classique (loupe binoculaire); on repère et on observe les inclusions en diffusant un maximum de lumière à travers l'ambre. Mais cela reste limité à l'investigation des ambres translucides, or il existe de nombreux ambres plus ou moins opaques pour lesquels l'étude d'inclusions ne peut se faire que par radiographie en rayons X et imagerie 3D, un peu sur le principe du scanner médical mais à beaucoup plus haute résolution. Cette méthode extrêmement performante a été développée plus généralement pour les études paléontologiques depuis une dizaine d'années, mais elle reste beaucoup plus coûteuse à mettre en oeuvre.       

 

  • Quel est l'intérêt scientifique de ces préservations exceptionnelles ?

Les organismes fossilisés dans l'ambre sont extrêmement bien conservés et un seul gisement peut fournir des milliers de spécimens qui sont très peu susceptibles de fossiliser par ailleurs. La chimie de l'ambre renseigne en outre sur les plantes à l'origine de la résine. L'ambre offre donc une fenêtre exceptionnelle sur les écosystèmes forestiers anciens et permet de mieux comprendre l'origine et l'évolution des organismes dont résulte la biodiversité actuelle. Avec des collègues nous avons par exemple montré une grande similitude entre les fourmis présentes aujourd'hui dans le sud de l'Asie et celles qui existaient dans les forêts tropicales d'Europe il y a 50 millions d'années. Cela suggère une co-évolution étroite entre les fourmis et les plantes de ces écosystèmes tropicaux, dont la distribution géographique a été fortement affectée par les changements climatiques.  

 

  • Quel est le plus gros spécimen fossile découvert dans de l'ambre ?

Les fossiles dans l'ambre mesurent en moyenne 2 mm de long, mais il arrive parfois de trouver des arthropodes, des feuilles, ou des fleurs de 4 ou 5 cm, et plus exceptionnellement des petits lézards pouvant atteindre 6 ou 7 cm.

 

  • Le paléontologue que vous êtes a-t-il un "fantasme" particulier sur une hypothétique découverte extraordinaire qui pourrait venir d'un ambre exceptionnel ?

Non, l'évolution naturelle fait preuve d'une créativité suffisamment fascinante. Les découvertes que je suis amené à faire dans l'ambre, comme cette fourmi-licorne ou encore un champignon carnivore prédateur de nématodes, vont au-delà de ce que je pourrais espérer. Il est d'ailleurs amusant de constater que bon nombre de créatures fantastiques imaginées pour les films de science-fiction finissent par trouver leur pendant chez les insectes actuels ou fossiles, montrant à quel point la nature peut être autant sinon plus inventive que l'homme. 

Contact OSUR :

Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR) : @ 



Revue de presse / Tour du web

https://www.univ-rennes1.fr/actualites/24052016/une-fourmi-de-presque-10-mm-avec-une-corne-sur-la-tete
http://www.insu.cnrs.fr/node/5827
http://passeurdesciences.blog.lemonde.fr/2016/05/26/une-etrange-fourmi-licorne-de-99-millions-dannees/ 
http://france3-regions.francetvinfo.fr/bretagne/des-chercheurs-decouvrent-une-fourmi-licorne-1007213.html 
https://fr.wikipedia.org/wiki/Ceratomyrmex_ellenbergeri
http://www.lespritsorcier.org/
http://www.echosciences-bretagne.bzh/articles/des-licornes-predatrices-au-cretace





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