Brasilestes stardusti est le nom donné au plus ancien mammifère connu trouvé au Brésil. Il vivait dans ce qui est aujourd'hui le nord-ouest de l'État de São Paulo à la fin de l'ère mésozoïque il y a entre 87 millions et 70 millions d'années. C'est le seul mammifère brésilien connu à avoir coexisté avec les dinosaures.

La découverte de Brasilestes a été annoncée le 30 mai 2018, par une équipe dirigée par Max Langer, professeur à l'École de philosophie Ribeirão Preto de l'Université de São Paulo, Sciences &Lettres (FFCLRP-USP). L'équipe de Langer comprenait des collègues de l'Université fédérale de Goiás et de l'Université de Campinas au Brésil, Musée de la Plata en Argentine, et le Massachusetts Institute of Technology (MIT) aux États-Unis.

Physiquement parlant, Brasilestes se compose d'une dent prémolaire fossilisée avec une longueur de couronne maximale de 3,5 mm. « La dent est petite et incomplète :les racines manquent, " a déclaré la paléontologue Mariela Cordeiro de Castro, premier auteur de l'article récemment publié dans Science ouverte de la Royal Society .

"Petit mais pas petit, " a poursuivi Castro. " Bien que ce ne soit que 3,5 mm, la dent de Brasilestes est trois fois plus grosse que toutes les dents connues de mammifères du Mésozoïque. Au temps des dinosaures, la plupart des mammifères étaient de la taille d'une souris. Brasilestes était bien plus grand, de la taille d'un opossum."

Le nom de la nouvelle espèce rend hommage à la rock star britannique David Bowie, décédé en janvier 2016, un mois après la découverte du fossile. Brasilestes stardusti fait allusion à Ziggy Stardust, un personnage extraterrestre créé par Bowie pour un album de 1972.

La recherche a été soutenue par la São Paulo Research Foundation—FAPESP dans le cadre du projet thématique "L'origine et l'ascension des dinosaures au Gondwana (fin du Trias-début du Jurassique), " pour lequel Langer est chercheur principal.

La dent fossilisée a été trouvée dans un affleurement rocheux de la formation Adamantina à General Salgado, État de São Paulo. Les rochers se trouvent dans un champ d'un ranch appelé Fazenda Buriti.

« Nous visitions des affleurements mésozoïques lorsque Júlio Marsola [un autre membre de l'équipe], perspicace comme un lynx, repéré une petite dent sortant d'un rocher, " dit Castro, professeur à l'Université fédérale de Goiás (UFG).

"Les gisements du Général Salgado sont bien connus. Plusieurs crocodiles du Mésozoïque en sont issus. L'affleurement particulier où j'ai trouvé Brasilestes est intéressant, avec des dizaines de fragments de coquilles d'œufs de crocodile du Mésozoïque. Je me suis penché pour regarder de plus près une petite partie de l'affleurement pour voir s'il y avait des coquilles d'œufs et j'ai repéré la dent. S'il était resté à découvert comme ça quelques jours de plus, la pluie l'aurait emporté.

"Quand j'ai remarqué ce qui semblait ressembler à la base des deux racines de la dent [les racines elles-mêmes se sont cassées], J'ai pensé que ce devait être un mammifère. L'analyse en laboratoire nous a donné la certitude qu'il s'agit bien d'un mammifère."

Un mammifère placentaire dans le désert de Botucatu

Alors qu'une simple dent de 3,5 mm, surtout incomplète, peut sembler insuffisant pour décrire une nouvelle espèce de mammifère, en réalité, En fait, les mammifères éteints sont fréquemment décrits sur la base d'une seule dent fossilisée.

En effet, les dents sont la partie la plus durable du squelette des mammifères. Après tout, ils doivent résister à l'usure de la mastication pendant toute une vie. En revanche, de nombreuses espèces de poissons et de reptiles, par exemple, pousser de nouvelles dents continuellement tout au long de leur vie. En effet, les dents de mammifères sont souvent les seuls restes squelettiques qui restent intacts assez longtemps pour se fossiliser.

Le fait qu'une seule prémolaire soit tout ce qui reste de Brasilestes et qu'elle soit incomplète a empêché les chercheurs de distinguer avec une certitude absolue le groupe de mammifères auquel appartenait l'espèce. Ils savent que la dent appartenait à un therian, un membre d'une grande sous-classe de Mammalia qui comprend les marsupiaux et les placentaires.

Bien qu'il n'y ait pas suffisamment de preuves pour soutenir l'inclusion de Brasilestes dans l'une ou l'autre infraclasse, les chercheurs pensent (mais ne peuvent pas conclure catégoriquement) qu'il s'agissait d'un mammifère placentaire. Si c'est le cas, le fossile est unique.

Aujourd'hui, il existe trois grands groupes de mammifères, à savoir, placentaires, marsupiaux et monotrèmes. Tous les trois ont évolué au cours de l'ère mésozoïque. À ce moment-là, cependant, ils n'étaient en aucun cas les seuls groupes de mammifères. Il y avait aussi des multituberculés, qui étaient communs dans l'hémisphère nord, ainsi que des groupes typiques de l'hémisphère sud tels que les méridioles et les gondwanatherians - du nom de Gondwana, l'ancien supercontinent austral qui a donné naissance à l'Afrique, Amérique du Sud, Australie, Antarctique, et l'Inde.

Les premiers fossiles de mammifères du Mésozoïque ont été trouvés en Patagonie argentine au début des années 1980, et une trentaine d'espèces sont maintenant connues. Jusqu'à l'annonce de Brasilestes, ce sont les seuls trouvés en Amérique du Sud. Aucune ne ressemble de loin à la petite dent trouvée au Brésil.

"Quand j'ai montré le fossile de Brasilestes à Edgardo Ortiz-Jaureguizar, paléontologue au Musée de La Plata, il a été très surpris. Il a dit qu'il n'avait jamais rien vu de tel, et l'a immédiatement montré à un autre spécialiste de la même institution, Francisco Goin, qui a eu la même réaction. Goin a déclaré que Brasilestes ne ressemblait à aucun autre mammifère mésozoïque trouvé en Argentine, donc en Amérique du Sud, " se souvient Castro.

Parmi la trentaine d'espèces argentines de mammifères du Mésozoïque, il y a des méridiolestides, gondwanatherians, et même quelques suspects multituberculés. Il n'y a pas de marsupiaux ni de placentaires. Les seuls fossiles de ces deux groupes trouvés en Amérique du Sud datent d'après l'extinction massive qui a anéanti les dinosaures il y a 66 millions d'années lors d'un événement qui marque la fin du Mésozoïque et le début de l'ère géologique actuelle, le Cénozoïque.

Jusqu'à la découverte de Brasilestes, les seules traces de mammifères mésozoïques au Brésil étaient des centaines de traces et d'empreintes laissées par des créatures inconnues il y a 130 millions d'années alors qu'elles traversaient les dunes du désert de Botucatu dans l'actuel État de São Paulo. La surface solidifiée de ces dunes a été conservée sous forme de dalles de grès sur lesquelles on peut voir les empreintes de pas.

En 1993, Reinaldo José Bertini, professeur à l'Université d'État de São Paulo (UNESP) à Rio Claro, a annoncé la découverte d'un fragment de mâchoire de mammifère avec une seule dent beaucoup plus petite que la prémolaire de Brasilestes. Cependant, Bertini did not publish a detailed study of the fossil and therefore could not name a new species.

"Brasilestes is not just the first Brazilian Mesozoic mammal to be described but also one of the few Mesozoic mammals found in more central regions of South America. The Argentinian fossils were found in geological formations in Patagonia, the southern tip of the continent, " Langer said.

"En outre, Brasilestes is different from everything found before, suggesting that possibly placental mammals inhabited South America between 87.8 million and 70 million years ago, " said the FAPESP thematic project coordinator.

New species possibly related to a mammal from India

Even more surprisingly, the Mesozoic mammal with premolars that most resemble the Brasilestes tooth lived on the other side of the world, in India, between 70 million and 66 million years ago. Its name is Deccanolestes. No other creature in the global fossil record is so similar to Brasilestes.

How could two members of the same lineage have lived so far apart in unconnected regions? Approximately 100 million years ago, when South America and Africa had only just been separated by the opening of the South Atlantic, India was breaking away from Gondwana and starting to wander through the Indian Ocean.

This implies that at least 100 million years ago, the ancestors of Brasilestes and Deccanolestes populated the Gondwana supercontinent. En d'autres termes, the lineage to which Brasilestes and Deccanolestes belong is far older than the ages of their fossils—between 87 million and 70 million years ago for Brasilestes, and between 70 million and 66 million for Deccanolestes.

"The discovery of Brasilestes raises many more questions than answers about the biogeography of South American Mesozoic mammals, " Langer said. "Thanks to Brasilestes, we've realized that the history of Gondwana's mammals is more complex than we thought."

Finding triggers speculation on xenarthrans' origins

This could give rise to new hypotheses and new lines of investigation. Who knows, par exemple, whether future research inspired by the discovery of Brasilestes will reveal the origin of a typical South American group, the xenarthrans, the order of armadillos, anteaters and sloths? Castro's main research interest, En réalité, is the evolutionary history of the xenarthrans.

"An interesting feature of the Brasilestes premolar is its superthin enamel, which is only 20 micrometers thick. The Brasilestes enamel is the thinnest of any Cretaceous mammal in the fossil record. Most Mesozoic mammals have enamel in the range of 100 to 300 micrometers, " Castro said.

"Tens of known species of xenarthrans are alive now. Hundreds are extinct. Only three have enamel. The microstructure of Brasilestes' premolar enamel is very similar to that of the nine-banded armadillo, " said the FAPESP-supported researcher.

According to Castro, "molecular clock evidence suggests the xenarthran lineage started at least 85 million years ago. However, the oldest armadillo fossils, found in Rio de Janeiro, are about 50 million years old".

While it is intriguing to imagine Brasilestes as an ancient xenarthran, it is far too soon for any such affirmation.

"The age and provenance of Brasilestes do match molecular hypotheses for the origin of the xenarthrans, but it would be premature to infer taxonomic affinity in light of the morphological differences between the Brasilestes tooth and armadillo teeth, " Castro said.

Langer agreed. "We have only one Brasilestes fossil. That's nowhere near enough to extract conclusions from the fossil record, " il a dit.

The fact that no Mesozoic mammal fossils were found in Brazil before Brasilestes could mean such fossils are rare or too fragile to be preserved. "Who knows, one day we may find new Brasilestes fossils that help us understand its history better. It could take decades, " Langer said.