Teilhardina brandti , un primate de 56 millions d'années trouvé dans le Wyoming, peut être plus âgé que son cousin asiatique, auparavant considéré comme le premier ancêtre des primates modernes. Des alvéoles dentaires inhabituelles dans cette mâchoire inférieure de Teilhardina brandti aidé à prendre la décision. Crédit :Image du musée de Floride par Paul Morse
Il y a environ 56 millions d'années, sur une Terre si chaude que les palmiers ornaient le cercle polaire arctique, un primate de la taille d'une souris connu sous le nom de Teilhardina d'abord enroulé ses doigts autour d'une branche.
Le plus ancien ancêtre connu des primates modernes, Teilhardina les parents proches de donneraient finalement naissance aux singes d'aujourd'hui, singes et humains. Mais l'un des mystères persistants concernant notre cousin éloigné est son origine.
Teilhardina (ty-hahr-DEE'-nuh) se sont rapidement propagées dans les forêts d'Asie, Europe et Amérique du Nord, une gamme inégalée par tous les autres primates à l'exception des humains. Mais où a commencé son voyage ?
De nouvelles recherches montrent que Teilhardina brandti , une espèce trouvée dans le Wyoming, est aussi vieux ou plus vieux que ses parents asiatiques et européens, renversant l'hypothèse dominante selon laquelle Teilhardina apparu pour la première fois en Chine.
Teilhardina les origines de, cependant, reste une énigme.
"La conclusion scientifique est 'Nous ne savons tout simplement pas, '", a déclaré Paul Morse, l'auteur principal de l'étude et un récent titulaire d'un doctorat de l'Université de Floride. "Alors que les fossiles que nous avons trouvés renversent potentiellement les hypothèses passées sur l'endroit où Teilhardina est venu et d'où il a migré, ils n'offrent certainement pas un scénario plus clair."
Ce qui est clair, Morse a dit, est-ce T. brandti avait une grande variété de fonctionnalités, dont certains sont aussi primitifs que ceux trouvés dans Teilhardina asiatique, son cousin asiatique, auparavant considéré comme l'espèce la plus ancienne du genre.
Teilhardina brandti ressemblait probablement à un tarsier moderne, un petit primate originaire d'Asie du Sud-Est. Une mâchoire inférieure d'un tarsier est représentée en haut avec une mâchoire inférieure de Teilhardina brandti en comparaison. Crédit :Florida Museum photo par Kristen Grace
Pour prendre cette décision, Morse a étudié 163 dents et mâchoires dans l'analyse la plus complète de T. brandti à ce jour.
Les dents contiennent un trésor d'informations et se conservent souvent mieux que les os, grâce à leur émail résistant. Ils peuvent révéler des indices sur le passé évolutif d'un animal, sa taille, l'alimentation et l'âge en tant qu'individu et dans le temps géologique.
Les dents des primates ont des structures particulièrement distinctes qui sont immédiatement reconnaissables à l'œil exercé, dit Jonathan Bloch, co-auteur de l'étude et conservateur de la paléontologie des vertébrés au Florida Museum of Natural History.
"Identifier les différences entre les dents des primates n'est pas si différent d'un motard reconnaissant qu'une Harley est différente d'un scooter ou d'un critique d'art qui évalue si une image a été créée par Picasso ou Banksy, " dit-il. " En détail, ils sont très différents les uns des autres en particulier, manières prévisibles."
Tandis que Teilhardina les ossements sont très rares dans les archives fossiles, ses dents sont plus abondantes, si vous savez les trouver. L'équipe de paléontologues de Bloch, Morse inclus, ont passé des années à peigner la surface du bassin Bighorn du Wyoming sur les mains et les genoux, puis à emballer des sacs de terre de 50 livres dans une rivière pour les nettoyer. Les morceaux d'os et de dents restants, qui peuvent être plus petits qu'une puce, sont examinés au microscope au musée.
Cette recherche minutieuse a permis de constituer le dossier dentaire de T. brandti d'une seule molaire - utilisée pour décrire l'espèce pour la première fois en 1993 - à des centaines de dents, offrant un aperçu général de la variation au niveau de la population de primates.
Toujours, Morse et Bloch n'étaient pas préparés à la variation particulière présentée par le spécimen UF 333700, un morceau de mâchoire dentelé avec T. brandti les dents.
Le paléontologue Paul Morse balaie une surface exposée du bassin Bighorn du Wyoming à la recherche de fossiles. "C'est une expérience vraiment sublime de ramasser une dent qui pourrait tenir sur la tête d'une épingle et de regarder les Badlands et de considérer combien de millions d'autres doivent être là-bas, ' il a dit. Crédit :Florida Museum photo par Natalie van Hoose
"Jon et moi avons commencé à nous disputer à propos des alvéoles - des alvéoles dentaires vides - et du fait qu'elles n'avaient pas du tout l'air bien, " dit Morse, maintenant chercheur postdoctoral à l'Université Duke. "A la fin de la journée, nous avons réalisé que le spécimen renversait complètement à la fois la définition de l'espèce T. asiatica et une partie de la raison pour laquelle c'est le plus ancien Teilhardina espèce."
Les études basées sur un petit nombre de dents ont simplement raté la diversité des Teilhardina caractéristiques physiques, dit Morse.
"Il y a probablement une énorme quantité de variation dans les archives fossiles, mais il est extrêmement difficile de capturer et de mesurer lorsque vous avez une petite taille d'échantillon, " a-t-il dit. " C'est l'une des raisons pour lesquelles la collecte de fossiles supplémentaires est si importante. "
L'analyse a également remanié le Teilhardina arbre généalogique, réduire le nombre d'espèces décrites de neuf à six et reclasser deux espèces comme membres d'un nouveau genre, Bownomomys, nommé en l'honneur de l'éminent paléontologue des vertébrés Thomas Bown.
Mais les âges précis de Teilhardina les espèces sont encore impossibles à identifier et peuvent le rester.
Teilhardina apparu lors de l'équivalent géologique d'un éclair de casserole, un bref 200, Période de 000 ans connue sous le nom de Maximum Thermique Paléocène-Éocène, ou PETM. Cette ère était caractérisée par une injection massive de carbone dans l'atmosphère terrestre, qui a fait monter en flèche les températures mondiales. Le niveau de la mer a augmenté de 220 pieds, les écosystèmes ont été remaniés et les eaux du pôle Nord se sont réchauffées à 74 degrés.
Les scientifiques peuvent utiliser la signature distincte du carbone du PETM pour localiser cette période dans l'enregistrement de la roche, et les isotopes de carbone dans les dents peuvent également être utilisés pour identifier les animaux fossiles de l'époque.
Mais parmi Teilhardina sites fossiles à travers le monde, seul le Wyoming a l'ininterrompu, des couches de roche bien délimitées qui permettent aux paléontologues de se concentrer sur des dates plus précises.
"La plus humble affirmation serait de dire que ces espèces sont essentiellement équivalentes en âge, " a déclaré Bloch. " Déterminer ce qui est arrivé plus tôt dans le PETM dépasse probablement le niveau de résolution que nous avons dans le record de roche. Mais ce qu'on peut dire, c'est que le seul endroit où l'on peut vraiment établir où Teilhardina apparaît dans cet événement climatique avec confiance est dans le bassin de Bighorn. »
Alors que la Terre se réchauffait, les plantes et les animaux ont étendu leurs aires de répartition vers le nord, retournant vers le sud alors que les températures se sont refroidies à la fin du PETM.
"Cette danse des plantes et des animaux avec le changement climatique s'est déroulée sur de vastes paysages, avec des forêts se déplaçant de la côte du golfe aux montagnes Rocheuses en quelques milliers d'années, " dit Bloch.
Teilhardina probablement suivi les changements dans ses habitats forestiers à travers les ponts terrestres qui reliaient alors l'Amérique du Nord, Groenland et Eurasie, il a dit.
" Teilhardina ne jette pas son sac sur son épaule et ne marche pas, " a-t-il dit. " Sa portée se déplace d'une génération à l'autre. Plus de 1, 000 ans, vous obtenez beaucoup de mouvement, et plus de 2, 000-3, 000 ans, vous pourriez facilement couvrir des distances continentales."
Bien qu'il soit bien adapté à l'environnement de serre de la Terre, Teilhardina disparu avec le PETM, remplacés par de nouveaux primates physiquement distincts. C'est un rappel qui donne à réfléchir de ce qui peut arriver aux espèces, y compris aux humains, pendant les périodes de changements climatiques rapides, dit Bloch.
"Une planète en mutation a des effets dramatiques sur la biologie, écosystèmes et évolution. Cela fait partie du processus qui a produit la diversité de la vie que nous voyons aujourd'hui et les extinctions massives de la vie qui se sont produites périodiquement dans l'histoire de la Terre, " a déclaré Bloch. " L'un des résultats inattendus du réchauffement climatique il y a 56 millions d'années est qu'il marque l'origine du groupe qui nous a finalement conduits. Comment nous nous en sortirons dans les futurs scénarios de réchauffement est moins certain."
Les résultats ont été publiés dans le Journal de l'évolution humaine .