Les ancêtres des mammifères pondaient des œufs : une découverte qui réécrit l’histoire de l’évolution

Une découverte exceptionnelle et une technologie capable d’observer les artefacts en définition très élevée, sans les endommager, ont permis de confirmer une théorie en suspens depuis des décennies : les ancêtres des mammifères déposaient des œufs, et cette stratégie leur a permis de survivre à une période extrêmement difficile de l’histoire de notre planète.

En Afrique du Sud, on a en effet retrouvé un œuf fossile contenant un embryon de Lystrosaurus, un thérapside herbivore qui survécut à l’extinction de masse du Permien-Trias, il y a environ 252 millions d’années.

Il s’agit de la première occasion où les paléontologues disposent d’une preuve directe montrant que l’oviparité (ce mode de reproduction où la croissance de l’embryon se termine à l’extérieur de l’organisme maternel, à l’intérieur d’œufs) était autrefois la stratégie reproductive privilégiée chez les ancêtres directs des mammifères, comme le montre les thérapsides. La recherche, coordonnée par les paléontologues de l’Université de Witwatersrand, en Afrique du Sud, en collaboration avec les scientifiques de l’ESRF (European Synchrotron Radiation Facility), en France, a été publiée dans PLOS One.

Le fossile avait été découvert dans le bassin du Karoo, en Afrique du Sud, en 2008, et déjà à l’époque les auteurs de l’étude soupçonnaient que cette formation nodulaire de pierre pouvait renfermer un spécimen de Lystrosaurus recroquevillé sur lui-même. Cependant, à l’époque, il n’existait pas de technologie capable de regarder l’intérieur du fossile sans le détruire. Le problème a été résolu grâce à la tomographie par ordinateur à haute résolution a scansione a sincrotrone, une radiation très intense qui, tel un « super microscope », permet de regarder à travers les vestiges avec une définition extrêmement élevée, sans les endommager — ce qui a permis de comprendre en détail les caractéristiques de l’œuf et de l’embryon qu’il contenait.

La coque de l’œuf de Lystrosaurus devait être molde et flexible, comme c’est aujourd’hui le cas pour les œufs d’ornithorynque et d’échidné, les seuls mammifères ovipares, et non dure et minéralisée comme celle des oiseaux, qui se fossilise facilement. Ces caractéristiques aident à expliquer pourquoi des restes de ce type ont été, jusqu’à présent, exceptionnellement rares. À l’intérieur, le Lystrosaurus avait une symphyse mandibulaire incomplets. Qu’est-ce que cela signifie ? « La mâchoire, la mâchoire inférieure, est composée de deux moitiés qui doivent fusionner avant que l’animal puisse se nourrir » explique Julien Benoit, paléontologue de l’Université de Witwatersrand, à la tête de l’étude. « Le fait que cette fusion ne soit pas encore avérée démontre que l’individu aurait été incapable de s’alimenter tout seul ». De plus, l’œuf de Lystrosaurus — d’un volume de 115 cm³ — était aussi relativement grand, par rapport à la taille de l’animal (en moyenne 90 cm de longueur).

Les œufs les plus gros contiennent généralement plus de jaune et peuvent donc fournir davantage de nutriments à l’embryon pendant une plus longue période. L’hypothèse est que les jeunes de Lystrosaurus sortiraient des œufs à un stade avancé de maturation et qu’ils utiliseraient tous les nutriments contenus dans la coquille pour survivre même en l’absence de la mère, qui, contrairement aux mammifères modernes, ne les allaitait pas.

L’abondance de nutriments garantissait la survie dans des conditions de sécheresse et les jeunes individus, rapidement autonomes, étaient capables d’échapper à des prédateurs éventuels et d’atteindre rapidement la maturité reproductive. Ces caractéristiques ont favorisé les Lysosauri, qui non seulement survécurent à l’extinction Permien-Trias mais arrivèrent à dominer les écosystèmes à la suite de cet événement. Un type d’adaptation qui pourrait nous aider à comprendre comment les espèces réagissent à des situations de stress environnemental élevé.