Les crocodylomorphes étaient un clade très diversifié sur le plan morphologique et écologique. Ces parents crocodiles éteints avaient une variété de formes de crâne beaucoup plus riche que les crocodiliens vivants, suggérant un large éventail de stratégies d'alimentation. Crédit :Darren Naish, Zoologie des tétrapodes
Les anciens crocodiles aquatiques se nourrissaient de proies plus douces et plus petites que leurs homologues modernes et l'évolution de la forme et de la fonction du crâne leur a permis de se propager dans de nouveaux habitats, révèlent des chercheurs en paléobiologie de l'Université de Bristol et de l'UCL.
Pour l'étude, publié aujourd'hui dans Paléontologie, l'équipe a reconstitué numériquement le crâne d'une espèce éteinte de crocodile marin et l'a comparé à des espèces vivantes similaires pour obtenir de nouvelles informations sur le régime alimentaire des crocodiles anciens et leur rôle dans les écosystèmes il y a environ 230 millions d'années.
Les crocodiles modernes sont connus pour leur anatomie caractéristique et leur rôle de prédateur d'apex dans les écosystèmes semi-aquatiques, mais leurs ancêtres anciens, qui cohabitait avec les premiers dinosaures du Trias supérieur, étaient de minuscules habitants de la terre qui donnèrent bientôt naissance à une grande diversité de formes.
Un groupe, les thalatosuchiens, est allé dans la mer et est devenu des spécialistes de la marine. Ils avaient longtemps, museau mince, ressemblant à celui du gavial vivant, qui se nourrit de poissons dans les rivières en Inde. Un des premiers membres de ce groupe, Pélagosaure typus, habité des environnements marins peu profonds dans ce qui est maintenant l'Europe au début du Jurassique.
En regardant les différentes formes de leurs crânes, les scientifiques ont pu déterminer ce que mangeaient les crocodiles. Comme indiqué dans le journal Paléontologie aujourd'hui, les approches biomécaniques et macro-évolutives appliquées au cours de cette dernière étude montrent comment les crocodiles anciens en sont venus à occuper des niches écologiques diverses et spécialisées.
doctorat étudiant Antonio Ballell, de l'École des sciences de la Terre de l'Université de Bristol et auteur principal de l'étude, a déclaré:"Nous avons utilisé des techniques modernes pour explorer le fonctionnement et l'évolution du crâne de ces crocodiliens éteints. Notre premier objectif était de comparer la façon dont le crâne était stressé et tendu sous des charges d'alimentation simulées chez Pelagosaurus par rapport au gavial vivant et d'acquérir de nouvelles comprendre comment les espèces éteintes se nourrissaient.
En utilisant des méthodes de calcul modernes, couplé à des modèles de crânes numériques en 3D obtenus à partir de tomodensitogrammes de Pelagosaurus et du gavial, l'équipe de recherche a pu rechercher des cicatrices musculaires dans les fossiles qui marquent l'endroit où les muscles se sont une fois attachés pour reconstruire la musculature de fermeture de la mâchoire.
Crâne du crocodilien marin Pelagosaurus typus de 180 millions d'années de Strawberry Bank, Angleterre. Crédit :Antonio Ballell
Cette approche a été couplée à une analyse par éléments finis, une technique d'ingénierie qui prédit le comportement des structures biologiques dans des scénarios de charge spécifiques tels que les charges d'alimentation.
Coauteur, Dr Laura Porro de l'UCL Cell and Development Biology, "Les techniques informatiques modernes permettent aux paléobiologistes de" ramener à la vie des espèces éteintes "et de déduire comment elles se nourrissaient et vivaient à partir des informations anatomiques fournies par les fossiles. En utilisant des tomodensitogrammes, nous pouvons visualiser les zones internes du crâne et les cicatrices sur les os, indiquant où les muscles sont attachés, que les scientifiques n'avaient jamais observé auparavant. Les méthodes d'ingénierie nous ont permis de tester comment le crâne réagit à la morsure, 230 millions d'années après le dernier repas de cet animal."
Leurs résultats montrent que la mâchoire plus faible du Pelagosaurus pourrait indiquer qu'il s'est spécialisé sur des proies plus molles et plus petites que le gavial moderne.
L'équipe a également analysé à quelle vitesse les caractères liés à l'alimentation des mâchoires ont évolué dans un large éventail d'espèces de crocodiliens éteintes. Cela a montré que les traits liés aux longs museaux des thalattosuchiens évoluaient rapidement, suggérant qu'ils occupaient une niche écologique marine très spécifique peu après l'origine de la lignée.
Le co-auteur, le Dr Benjamin Moon de l'Université de Bristol, a ajouté :« Le pélagosaurus et les espèces étroitement apparentées diffèrent des autres crocs par leurs mâchoires inférieures élancées, et cela a contribué à leur succès évolutif au début du Jurassique, lorsque les écosystèmes marins se remettaient encore de l'extinction massive dévastatrice de la fin du Trias."
L'étude contribue à une meilleure compréhension de l'évolution fonctionnelle des crocodylomorphes et de la dynamique écologique des reptiles marins du Mésozoïque.
Antonio Ballell a conclu :"Nos résultats mettent en évidence la diversité spectaculaire des stratégies d'alimentation présentes chez les parents de crocodiles éteints et comment cela a été important dans l'évolution et la diversification du groupe. Nous avons constaté que différentes lignées exploraient et conquéraient des niches écologiques de différentes manières.
"L'histoire évolutive des crocodiles était très complexe et l'examiner d'un point de vue fonctionnel est fondamental pour la comprendre".
