Le plus grand oiseau incapable de voler que l’on trouve aujourd’hui dans le monde est l’autruche. Il mesure environ 2,5 mètres de haut et peut peser jusqu’à 240 kg. Mais il y a des millions d’années, les autruches auraient été éclipsées par plusieurs autres espèces d’oiseaux incapables de voler.
L’un était Dromornis stirtoni, surnommé l’oiseau-tonnerre. Il vivait à la fin du Miocène en Australie, il y a environ 8 millions d’années. Un autre, titan Vorombe, a vécu beaucoup plus récemment à Madagascar, au large des côtes de l’Afrique australe. On pense qu’il s’est éteint au 17ème siècle après avoir rencontré des humains. Découvertes de fossiles suggèrent que les deux espèces mesuraient environ 3 mètres de haut et pesaient plus du double de la masse des autruches.
Aujourd’hui, il ne reste de ces oiseaux que leurs ossements fossilisés et, dans le cas du titan de Vorombe, une poignée d’oeufs. Cela signifie que les scientifiques en savent très peu sur la biologie des oiseaux ; par exemple, les différences physiques entre le mâle et la femelle Dromornis stirtoni n’étaient pas claires – jusqu’à présent.
Récemment, mes collègues Trevor Worthy et Warren Handley de l’Université Flinders en Australie et moi-même avons étudié la structure microscopique des os de Dromornis stirtoni. Cela nous a permis dans un premier temps de mettre le doigt sur les différences de taille entre les mâles et les femelles. Ensuite, nous avons évalué la vitesse de croissance des oiseaux géants et comment cela se comparait aux autres membres ultérieurs de sa lignée.
Nous avons constaté que Dromornis stirtoni grandissait beaucoup plus lentement que l’espèce la plus récente d' »oiseau-tonnerre », Genyornis newtoni, qui à son tour grandissait beaucoup plus lentement que les émeus qu’elle côtoyait il y a environ 40 000 ans et qui existent encore aujourd’hui. Sa croissance lente a rendu Dromornis stirtoni vulnérable aux changements climatiques.
Il s’agit d’une découverte importante au milieu de la dégradation environnementale actuelle entraînée par le changement climatique : il est clair que les animaux à croissance lente seront les plus vulnérables à l’extinction.
Les os sont la clé
Mon implication dans cette recherche découle du travail que j’ai effectué sur l’histologie osseuse et les schémas de croissance d’un certain nombre d’espèces disparues. Il s’agit notamment des aepyornithidés, dont le titan Vorombe de Madagascar, le « oiseau éléphant« -et plusieurs oiseaux mésozoïquesainsi que leur parents dinosaures.
Bien qu’elle ait été fossilisée pendant des millions d’années, la structure microscopique de l’os (histologie) est préservée intacte et nous donne un aperçu unique de la croissance de l’animal lorsqu’il était vivant. Chez certains animaux, des cernes de croissance (comme les cernes des arbres) se produisent et, tout comme les cernes des arbres, ils peuvent nous donner une idée de l’âge de l’animal, ainsi que des informations sur sa santé.
En appliquant la morphologie géométrique aux os de Dromornis stirtoni, nous étions capable de constater que les femelles avaient une masse corporelle moyenne d’environ 441 kg tandis que les mâles pesaient en moyenne 528 kg.
Ensuite, nous avons voulu comprendre les taux de croissance des espèces. Pour ça, nous avons étudié la structure microscopique des os longs de Dromornis appartenant aux petits nouveau-nés, aux subadultes et aux adultes.
La professeure Anusuya Chinsamy-Turan parle de ses recherches.
Nous avons constaté que les jeunes individus connaissaient une croissance rapide, mais que celle-ci était suivie d’une période de croissance arrêtée. Chez l’individu le plus grand, au moins 15 marques de croissance étaient présentes, ce qui suggère qu’il lui fallait au moins 15 cycles de croissance (années) pour atteindre la taille corporelle d’un adulte.
Nous avons proposé que, comme chez les kangourous modernesles périodes de croissance arrêtée correspondaient très probablement aux mois d’été chauds et secs où ils subissaient probablement un stress thermique et devaient consacrer leur énergie à y faire face plutôt qu’à la croissance.
Modèles de croissance
C’était une découverte intéressante, mais nous savions qu’elle aurait plus de valeur si nous pouvions la comparer aux schémas de croissance d’espèces similaires et d’espèces existantes.
Nous avons donc examiné la microstructure osseuse du membre le plus récent de la lignée « thunderbird » – un autre oiseau géant incapable de voler appelé Genyornis newtoni. Il s’est éteint il y a seulement 40 000 ans environ.
Nos résultats ont montré que Genyornis, qui mesurait environ 2,5 mètres de haut et pesait probablement environ 240 kg, grandissait beaucoup plus rapidement que Dromornis. Il a atteint la taille d’un adulte en moyenne en un à deux ans environ, bien qu’il lui ait parfois fallu jusqu’à quatre ans.
Nous proposons que cette trajectoire globale de croissance rapide a probablement aidé Genyornis à s’adapter aux périodes instables et turbulentes du Pléistocène (d’il y a environ 2,5 millions d’années à environ 12 000 ans), lorsque l’aridification de l’Australie s’est intensifiée. Au lieu de mettre autant de temps à grandir, ils auraient pu atteindre la taille adulte plus rapidement et se reproduire plus tôt.
Mais cette trajectoire de croissance relativement rapide n’a pas suffi à protéger Genyornis d’une autre menace : les humains. Les humains sont arrivés sur le continent australien il y a environ 55 000 ans. Il y a 49 000 ans, ils avaient atteint les Flinders Ranges, bien en vue du lac Callabonna, où ils auraient rencontré à la fois des Genyornis et des émeus.
Les émeus sont environ six fois plus petits que les Genyornis et ont des taux de croissance plus rapides sans aucune interruption de leur croissance. De plus, ils pondent beaucoup plus d’œufs à chaque saison de reproduction. Il y a forte évidence que les œufs de Genyornis étaient ramassés et consommés par les peuples autochtones. Genyornis ne pouvait tout simplement pas pondre suffisamment d’œufs et sa progéniture ne grandissait tout simplement pas assez vite pour faire face à cette pression sur son espèce ; ils ont finalement été conduits à l’extinction il y a environ 40 000 ans.
Récupérer des numéros
Les émeus, bien sûr, existent toujours. Nous proposons que la croissance rapide et la stratégie de reproduction des émeus leur ont permis de récupérer leur nombre à un rythme plus rapide après des temps difficiles, ce qui leur a permis de survivre jusqu’à aujourd’hui.
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