La communication acoustique a joué un rôle clé dans l’évolution des animaux, en particulier des vertébrés et des insectes, allant de l’accouplement aux appels d’avertissement et même à l’apprentissage social. La reconstruction des signaux acoustiques anciens est cependant difficile en raison de l’extrême rareté des organes fossilisés.
Les insectes ont été les premiers animaux terrestres à utiliser des signaux sonores aériens pour la communication à longue distance. Parmi les insectes à signalisation acoustique, les sauterelles se distinguent comme une source idéale pour étudier l’évolution des organes acoustiques et du comportement.
Récemment, Ph.D. étudiant Xu Chunpeng, sous la direction des Profs. Wang Bo et Zhang Haichun de l’Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing de l’Académie chinoise des sciences (NIGPAS), en collaboration avec une équipe internationale de paléoentomologistes, ont mené une enquête détaillée et globale sur les katydidés fossiles de l’ère mésozoïque (communément appelée l’âge des dinosaures).
L’étude fournit de nouvelles informations sur l’évolution acoustique des sauterelles mésozoïques et l’évolution du paysage sonore mésozoïque. Il a été publié dans PNAS.
L’équipe de recherche a signalé les premières oreilles tympanales et le système de production de sons (appareil stridulatoire) chez les katydids mésozoïques exceptionnellement préservés.
« Les oreilles tympanales nouvellement découvertes chez les katydides prophalangopsidés du Jurassique moyen Daohugou Konservat-Lagerstätte représentent les premières oreilles d’insectes connues, étendant la tranche d’âge des tympans auditifs de type moderne de 100 millions d’années jusqu’au Jurassique moyen, il y a environ 160 millions d’années. « , a déclaré Xu.
La reconstruction des fréquences de chant des sauterelles mésozoïques et des oreilles tympanales les plus anciennes démontre que les sauterelles avaient développé une communication acoustique complexe, y compris des signaux d’accouplement, une communication inter-mâle et une audition directionnelle, au moins au Jurassique moyen.
De plus, les katydids avaient développé une grande diversité de fréquences de chant, y compris des appels musicaux à haute fréquence, accompagnés d’un partitionnement de niche acoustique, tout au moins par le Trias supérieur (il y a 200 millions d’années). Cela suggère que la communication acoustique aurait déjà pu être un moteur évolutif important dans le rayonnement précoce des insectes terrestres après l’extinction massive du Permo-Trias.
La transition des katydidés du Jurassique précoce et moyen des faunes d’insectes à prédominance des prophalangopsidés éteintes vers des faunes d’insectes dominées par les prophalangopsidés a coïncidé avec la diversification des groupes de mammifères dérivés (clades) et l’amélioration de l’audition chez les premiers mammifères, ce qui appuie l’hypothèse d’une co-évolution acoustique des mammifères et des katydidés.
Les chants à haute fréquence des katydidés du Mésozoïque pourraient même avoir entraîné l’évolution de systèmes auditifs complexes chez les premiers mammifères, et inversement, les mammifères à capacité auditive progressive auraient pu exercer une pression sélective sur l’évolution des katydidés, y compris le renouvellement de la faune.
Ces résultats démontrent que les insectes, en particulier les katydids, dominaient les chœurs au cours du Trias – une situation différente du paysage sonore moderne. Après l’apparition des oiseaux et des grenouilles au Jurassique, le paysage sonore de la forêt est devenu presque le même que celui moderne du Crétacé, sauf qu’il manquait le son des cigales (qui ont moins d’appels musicaux). Ces résultats mettent également en évidence l’importance écologique des insectes dans le paysage sonore mésozoïque, qui était jusqu’à présent largement inconnue dans les archives paléontologiques.
Plus d’information:
Xu Chunpeng et al, Haute diversité acoustique et complexité comportementale des sauterelles dans le paysage sonore mésozoïque, Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2210601119.