Des chercheurs de l'UC ont examiné le strontium dans 89 dents fossilisées extraites de deux sites en Floride. Sur la photo, une dent du cheval préhistorique Cormohipparion. Crédit :Jenelle Wallace
Contrairement aux zèbres d'aujourd'hui, les chevaux préhistoriques dans certaines parties de l'Amérique du Nord n'ont pas fait de migrations épiques pour trouver de la nourriture ou de l'eau douce, selon une nouvelle étude de l'Université de Cincinnati.
Les résultats suggèrent que la Floride était en quelque sorte un paradis pour les chevaux il y a 5 millions d'années, fournissant tout ce que les animaux peuvent souhaiter dans une zone relativement petite.
L'étude a été publiée dans la revue Paléogéographie, Paléoclimatologie, Paléoécologie .
Les zèbres des plaines et les chevaux sauvages mongols effectuent chaque année des migrations épiques pour trouver de l'eau ou de l'herbe verte.
Le cheval sauvage de Mongolie, également connu sous le nom de cheval de Przewalski, parcourt jusqu'à 13 milles par jour. Et les zèbres de Burchell en Afrique australe sont connus pour leurs migrations saisonnières qui les emmènent jusqu'à 300 milles aller-retour alors qu'ils suivent les pluies jusqu'à l'herbe verte.
Mais les géologues du McMicken College of Arts and Sciences de l'UC ont découvert que les chevaux préhistoriques de la côte de la Floride vivaient et mouraient dans une zone relativement petite.
"Il semble que ces chevaux de Floride étaient relativement sédentaires. Ils ne parcouraient pas de grandes distances, " dit Jenelle Wallace, diplômé de l'UC et auteur principal de l'étude.
L'étude a été la base de la thèse de maîtrise de Wallace. Aujourd'hui, elle travaille en tant qu'ingénieur géologue pour le Département de la conservation de l'environnement de l'État de New York.
Des chercheurs de l'UC ont découvert que les chevaux préhistoriques de Floride étaient sédentaires, un peu comme les chevaux sauvages aujourd'hui à Assateague Island National Seashore. Crédit :Michael Miller/UC
"Mon troisième mot parlé après maman et papa était le cheval, " Wallace a déclaré. "Je les aime depuis que je suis petit."
Les premiers chevaux au monde sont originaires d'Amérique du Nord. Ils y ont vécu 55 millions d'années avant de se répandre en Asie et en Afrique tout en s'éteignant sur leur continent d'origine vers 12 ans, il y a 000 ans.
Les petits animaux à trois doigts vivaient comme des antilopes, brouter les feuilles dans les forêts profondes. Mais pendant la période du Miocène entre 23 millions et 8 millions d'années, l'évolution du cheval a explosé en 15 familles différentes. Les chevaux ont développé des corps plus gros, des pattes plus longues et des sabots durs à la place des orteils pour les aider à couvrir plus de terrain.
Leurs dents ont également changé, devenant plus gros et plus long pour récolter de l'herbe grossière recouverte de poussière de silice abrasive au lieu de cueillir des feuilles molles. Ce sont ces dents qui ont aidé les chercheurs de l'UC à étudier le mode de vie des chevaux disparus.
Les géologues de l'UC ont comparé les isotopes du strontium trouvés dans les dents de cheval fossilisées au strontium dans le substratum rocheux dans différentes parties du sud-est américain pour suivre les errances des chevaux. Les plantes telles que l'herbe absorbent le strontium de la terre et des chevaux, à son tour, absorber ce strontium en broutant. De cette façon, le strontium sert de marqueur géographique.
? Les professeurs de géologie de l'UC et les co-auteurs de l'étude Brooke Crowley et Joshua Miller ont utilisé cette technique pour suivre les mouvements d'autres animaux, à la fois vivant et préhistorique. Crowley a utilisé des os collectés dans les nids d'autours secrets pour cartographier les voyages des oiseaux à Madagascar. Elle et Miller étudient également le mouvement des mastodontes de l'ère glaciaire en Amérique du Nord.
« Il existe de nombreuses possibilités d'étendre l'utilisation du strontium pour examiner une variété de groupes d'animaux, périodes et lieux, " dit Crowley.
Des chercheurs de l'UC ont examiné 89 dents fossilisées trouvées sur des sites de fouilles appelés Thomas Farm et Love Bone Bed en Floride. Les cartes montrent comment le littoral de la Floride a changé au fil des éons. Crédit :Jenelle Wallace
L'étude a examiné sept espèces de chevaux ainsi que deux mangeurs de feuilles connus :un tapir préhistorique et un parent éloigné des éléphants appelé gomphothere.
Les résultats étaient surprenants, les chercheurs ont dit.
De tous les animaux étudiés, le tapir semblait avoir l'aire de répartition géographique la plus large en raison de la grande variabilité du strontium trouvé dans ses dents. Mais étant donné que les tapirs modernes ont des domaines vitaux relativement modestes, les chercheurs ont dit qu'il est plus probable que les tapirs préhistoriques aient consommé des plantes de rivière qui ont absorbé des nutriments transportés loin en aval.
Parmi les chevaux, les chercheurs ont trouvé peu de variation dans la taille de leurs gammes. Mais le strontium montrait un lien entre les chevaux et la mer. Comme les chevaux modernes aujourd'hui dans des endroits tels que Assateague Island National Seashore, des chevaux préhistoriques se sont peut-être nourris le long de la côte. Les chercheurs ont suggéré que la végétation consommée par les chevaux était influencée par le strontium d'origine marine provenant des embruns, précipitations ou intrusion d'eau salée dans les eaux souterraines.
L'étude a été financée par des subventions du département de géologie de l'UC, Sigma Xi, la Geological Society of America et l'American Society of Mammalogists ainsi que le prix Winifred Goldring de l'Association for Women Geoscientists.
"L'étude suggère que nous ne sommes pas les seuls patates de canapé. Si les animaux n'ont pas à se déplacer, ils ne le feront pas, ", a déclaré Miller.
Migrer est une entreprise dangereuse, dit Miller. Les animaux sont blessés, la maladie et la famine lorsqu'ils parcourent de grandes distances. Et au Miocène, les chevaux devaient déjouer de nombreux grands prédateurs tels que les chats à dents de sabre.
Illustrator Jay H. Matternes captured a scene from the Miocene Period as an ancient species of horse called Parahippus, en bas à droite, interacts with other carnivores and herbivores of the time. Credit:Jay H. Matternes/U.S. Department of the Interior/Wikimedia Commons
"The energetic costs of moving are high, " Miller said.
Crowley, who also teaches in UC's Department of Anthropology, said studies like this shed light on the habitat needs of animals long before they were influenced by human activities.
"Having a deep perspective is really important for understanding a species' needs in conservation and management, " Crowley said. "If we just look at a narrow window of time—like 50 or 100 years—we don't get a good picture of a species when it's not in crisis."
Using the geologic record, researchers can piece together how animals interacted, what allowed them to thrive and what ultimately caused them to perish, elle a dit.
"By using this technique, we can answer questions in a way we couldn't otherwise, " Crowley said. "That's the cool thing about geochemistry. You can unlock secrets in teeth and bones."