Lorsque la chaleur estivale arrive, vous vous inquiétez peut-être pour vos animaux de compagnie et les autres animaux qui vivent à proximité. Mais la fourrure et les poils sont des adaptations anciennes qui ont permis aux ancêtres humains de développer des modes de vie plus actifs et des régimes alimentaires variés.
Tous les mammifères ont une sorte de fourrure. C’est ce qui nous distingue des autres groupes d’animaux. La fourrure se présente sous toutes les formes et sous toutes les formes, y compris sous forme de cheveux humains. Ses propriétés de thermorégulation peuvent nous renseigner sur la façon dont le mode de vie de nos ancêtres a changé lorsqu’ils se sont éloignés des animaux ressemblant à des reptiles pour devenir des chasseurs plus actifs.
Les mammifères sont très sociables et la coloration de leur fourrure permet également de distinguer les alliés des ennemis. Elle peut également aider les animaux à se cacher. Pensez à un renard couleur sable dans le désert ou à un ours polaire dans la neige.
On sait que les oiseaux ont évolué à partir des dinosaures reptiliens et que les plumes sont des écailles de dinosaures fortement modifiées. L’origine des poils des mammifères dans les temps anciens est moins claire car les écailles dures, les os et les plumes se conservent mieux que les autres types de tissus.
Des empreintes fossiles de cheveux ont été trouvées chez des espèces du Jurassique moyen, comme le castor Castorocaudail y a environ 220 millions d’années. Et un ancêtre mammifère à fourrure fossilisée, le rat Spinolestesqui avait un mohawk de poils, est connu depuis la période du Crétacé, il y a 125 millions d’années.
De tels fossiles sont rares.
Mais les scientifiques ont découvert des résidus alimentaires contenant des structures ressemblant à des cheveux à l’intérieur d’excréments fossilisés datant de la période permienne, il y a environ 260 millions d’années.
Nous pouvons cependant examiner l’évolution des ancêtres des mammifères pour mieux comprendre l’évolution de la fourrure et des poils.
Nous savons que les lignées des mammifères et des reptiles se sont séparées il y a plus de 300 millions d’années. Les premiers ancêtres des mammifères ressemblaient encore beaucoup à des reptiles.
Mais ils avaient un régime alimentaire différentIls chassaient de grandes proies avec leurs crocs, alors que les reptiles se nourrissaient à l’origine de petites araignées, de mille-pattes ou d’insectes.
Une température constante est essentielle pour l’endurance des mammifères, dont ils ont besoin pour chasser. Cela peut être accompli, entre autres, en développant la fourrure.
La chasse implique également des mouvements spontanés, comme courir et bondir sur une proie. Les reptiles, en revanche, doivent prendre quotidiennement le soleil pour être agiles. Ils s’assoient sur des rochers chauds et attendent que les insectes passent à toute vitesse.
Les premiers animaux à expérimenter la température corporelle étaient des précurseurs des mammifères, les premiers synapsides. Certains d’entre eux avaient de grands corps semblables à ceux des lézards et développaient des voiles sur le dossoutenu par des excroissances des vertèbres.
Grâce à un système dense de vaisseaux sanguins à la surface de la peau, ces voiles pouvaient rapidement absorber la chaleur du soleil et libérer l’excès de chaleur corporelle (comme le font aujourd’hui les éléphants et les renards fennecs avec leurs grandes oreilles). Mais cette stratégie ne leur a pas réussi : les ancêtres des mammifères à voiles ont disparu.
Les premiers ancêtres des mammifères avaient encore des écailles reptiliennes typiques, avec leurs faibles propriétés de thermorégulation. Ceci est démontré par peau de ventre fossilisée empreintes d’un animal au repos vieux de 275 millions d’années (période du Permien moyen), découvert en Pologne en 2012.
Au cours de la période du Permien supérieur, il y a 255 millions d’années, l’ancêtre primitif des mammifères Scymnognathus parringtoni La collection paléontologique de l’Université de Tübingen, en Allemagne, abrite l’un des spécimens les plus complets et les plus beaux de cet animal fossile.
Le spécimen a été trouvé dans la formation d’Usili, Ruhuhu, en Tanzanie, et était l’un des principaux prédateurs de son époque. Il ressemblait encore beaucoup à un reptile, mais avait déjà une posture corporelle droite, ce qui est plus économe en énergie lors de la course par rapport à membres tentaculaires comme le font les reptiles.
En utilisant le spécimen de TübingenEn 2021, des paléontologues ont montré que les premiers synapsides avaient déjà un métabolisme plus élevé que celui des reptiles. L’indicateur en est le grand foramen nutritif, un petit tunnel avec une artère nutritive, dans l’os du membre supérieur (fémur). Les foramens nutritifs des mammifères sont plus grands que ceux des reptiles.
De plus, contrairement aux reptiles, Scymnognathus et d’autres espèces du Permien ont un approvisionnement en sang important dans leur museau très vascularisé. De petites ouvertures dans les os du museau de ces animaux peuvent indiquer des passages nerveux et des ouvertures pour les vaisseaux sanguins destinés à soutenir les moustaches (vibrisses).
Les moustaches sont des poils du museau spécialisés dans la fonction tactile, bien connus chez les mammifères modernes comme les chats. Il se peut qu’elles aient été les premiers poils à évoluer et que ce ne soit que plus tard que la fourrure se soit développée.
Les dinosaures ont évolué il y a environ 233 millions d’années à la fin du Trias, soit plusieurs millions d’années après la première preuve de poils chez les mammifères précurseurs. Mais les premiers dinosaures avaient déjà des poils simples précurseurs de plumesqui se sont ensuite séparés en plusieurs barbes, ont formé des tiges et des barbules et plus tard même des ailerons chez des dinosaures plus semblables à des oiseaux.
Les poils des mammifères se sont-ils développés à partir des écailles, comme le font les plumes ? Oui et non.
Au début du développement embryonnaire, tous les vertébrés terrestres présentent des épaississements cutanés appelés placodes. condensations cellulaires génétiquement activées sont les précurseurs de tous les phanères—écailles, plumes et poils. Les poils et les plumes dépendent du même programme génétique.
Mais plus tard dans le développement de l’embryon, les structures prennent des formes radicalement différentes. La couche supérieure de la peau se replie pour former des écailles et des plumes. La peau se replie cependant pour former des poils sous la surface de la peau. La tige du poil ne pousse hors de la poche folliculaire que plus tard.
Au cours de l’évolution, les poils, les écailles et les plumes remplissaient à l’origine une fonction similaire : la thermorégulation et la parade. Les oiseaux ont développé un appareil de vol complet bien longtemps après l’apparition des premières plumes.
Plusieurs mammifères ont ensuite perdu leur fourrure dense, comme les baleines (qui ont développé le stockage de graisse comme alternative pour réguler la température corporelle) et les humains. On ne sait pas exactement pourquoi les humains ont perdu la majeure partie de leur fourrure, mais certains scientifiques pensent c’était pour se rafraîchir pendant les longues chasses dans les savanes chaudes.
Cet article est republié à partir de La Conversation sous licence Creative Commons. Lire la suite article original.