Narines situées sur le dessus du museau et dents recourbées, parfaitement adapté pour attraper des proies glissantes :Le crâne de Tanystropheus a plusieurs adaptations claires pour la vie dans l'eau. Crédit :Emma Finley-Jacob
Un fossile appelé Tanystrophée a été décrit pour la première fois en 1852, et cela intrigue les scientifiques depuis. À un moment donné, les paléontologues pensaient que c'était un ptérosaure volant, comme un ptérodactyle, et que c'est long, les os creux étaient des phalanges dans le doigt qui soutenaient l'aile. Plus tard, ils ont compris qu'il s'agissait d'os allongés du cou, et que c'était un reptile de vingt pieds de long avec un cou de dix pieds :trois fois plus long que son torse. Les scientifiques ne savaient toujours pas s'il vivait sur terre ou dans l'eau, et ils ne savaient pas si les spécimens plus petits étaient des juvéniles ou une espèce complètement différente – jusqu'à maintenant. En scannant par tomodensitométrie les crânes broyés des fossiles et en les réassemblant numériquement, les chercheurs ont trouvé des preuves que les animaux vivaient dans l'eau, et en examinant les anneaux de croissance dans les os, déterminé que les grands et les petits Tanystrophée étaient des espèces distinctes qui pouvaient vivre côte à côte sans rivaliser parce qu'elles chassaient des proies différentes.
"J'ai étudié Tanystrophée depuis plus de trente ans, c'est donc extrêmement satisfaisant de voir ces créatures démystifiées, " dit Olivier Rieppel, paléontologue au Field Museum de Chicago et l'un des auteurs d'un nouvel article en Biologie actuelle détailler la découverte.
Tanystrophée vivait il y a 242 millions d'années, au Trias moyen. Sur terre, les dinosaures commençaient tout juste à émerger, et la mer était gouvernée par des reptiles géants. Pendant longtemps, bien que, les scientifiques ne savaient pas si Tanystrophée vivaient sur terre ou dans l'eau. Son corps bizarre ne clarifiait pas les choses dans un sens ou dans l'autre.
" Tanystrophée ressemblait à un crocodile trapu avec un très, très long cou, " dit Rieppel. Les plus gros spécimens mesuraient vingt pieds de long, avec leur cou faisant dix pieds de cette longueur. Bizarrement pour les animaux au cou si long, ils n'avaient que treize vertèbres cervicales, juste vraiment allongé. (On voit la même chose avec les girafes, qui n'ont que sept os du cou, tout comme les humains.) Et leurs cous étaient plutôt inflexibles, renforcé avec des os supplémentaires appelés côtes cervicales.
Dans la même région où bon nombre des grands Tanystrophée des fossiles ont été trouvés, dans l'actuelle Suisse, il y avait aussi des fossiles d'animaux d'apparence similaire qui ne mesuraient qu'environ quatre pieds de long. Ainsi, non seulement les scientifiques ne savaient pas s'il s'agissait d'animaux terrestres ou marins, mais ils ne savaient pas non plus si les plus petits spécimens étaient des juvéniles, ou une espèce distincte des vingt pieds.
Comparaison de taille de T. hydrures, T. longobardicus , et un humain. Crédit :Stephan Spiekman et al.
Pour résoudre ces deux mystères de longue date, les chercheurs ont utilisé des technologies plus récentes pour voir les détails des os des animaux. Le grand Tanystrophée les crânes des fossiles avaient été écrasés, mais Stephan Spiekman, l'auteur principal de l'article et chercheur à l'Université de Zurich, a pu prendre des tomodensitogrammes des dalles fossiles et générer des images 3D des fragments d'os à l'intérieur.
"La puissance de la tomodensitométrie nous permet de voir des détails qui seraient autrement impossibles à observer dans les fossiles, " dit Spiekman. " A partir d'un crâne fortement écrasé, nous avons pu reconstruire un crâne en 3D presque complet, révélant des détails morphologiques cruciaux."
Les crânes avaient des caractéristiques clés, y compris les narines sur le museau comme celles d'un crocodile, qui a suggéré Tanystrophée vivait dans l'eau. Il attendait probablement, en attendant que des poissons et des calmars passent à côté, et puis les a accrochés avec son long, dents courbées. Il est peut-être venu à terre pour pondre des œufs, mais globalement, il est resté dans l'océan.
Le crâne reconstitué numériquement de Tanystrophée , en utilisant des tomodensitogrammes des morceaux de crâne écrasés. Crédit :Stephan Spiekman et al.
Rieppel n'a pas été surpris que des preuves indiquaient une habitation aquatique Tanystrophée . "Ce cou n'a pas de sens dans un environnement terrestre, " dit-il. " C'est juste une structure difficile à transporter. "
Cela a donc répondu à une question, sur où Tanystrophée vivait. Pour savoir si les petits spécimens étaient des juvéniles ou une espèce distincte, les chercheurs ont examiné les os à la recherche de signes de croissance et de vieillissement.
"Nous avons examiné des coupes transversales d'os du petit type et nous étions très enthousiastes à l'idée de trouver de nombreux anneaux de croissance. Cela nous indique que ces animaux étaient matures, " dit Torsten Scheyer, l'auteur principal de l'étude et chercheur à l'Université de Zurich.
"La petite forme est un adulte, qui a essentiellement scellé l'affaire, " dit Rieppel. " Il est maintenant prouvé qu'il s'agit de deux espèces. " Les chercheurs ont nommé la plus grande Tanystrophée hydrures , après les hydres à long cou dans la mythologie grecque. La petite forme porte le nom d'origine Tanystrophée longobardique .
Une illustration montrant Tanystropheus hydroides chasse. Crédit :Emma Finley-Jacob
« Depuis de nombreuses années, nous soupçonnons qu'il existe deux espèces de Tanystrophée , mais jusqu'à ce que nous puissions scanner les plus gros spécimens, nous n'avions aucune preuve définitive. Maintenant, nous le faisons, " dit Nick Fraser, Gardien des sciences naturelles aux National Museums Scotland et co-auteur de l'article. "Il est extrêmement important de découvrir qu'il y avait deux espèces assez distinctes de ce reptile au long cou bizarrement qui nageaient et vivaient côte à côte dans les eaux côtières de la grande mer de Téthys il y a environ 240 millions d'années."
Les différentes tailles des animaux, ainsi que des dents coniques chez les grandes espèces et des dents en couronne chez les petites espèces, signifiait qu'ils n'étaient probablement pas en compétition pour la même proie.
"Ces deux espèces étroitement apparentées ont évolué pour utiliser différentes sources de nourriture dans le même environnement, " dit Spiekman. " Les petites espèces se nourrissaient probablement de petits animaux à carapace, comme les crevettes, contrairement au poisson et au calmar que mangeaient les grandes espèces. C'est vraiment remarquable, parce que nous nous attendions au cou bizarre de Tanystrophée être spécialisé pour une seule tâche, comme le cou d'une girafe. Mais en fait, il permettait plusieurs modes de vie. Cela change complètement notre regard sur cet animal."
Cette « division » d'un habitat pour accueillir deux espèces similaires est appelée partition de niche. "Darwin s'est beaucoup concentré sur la compétition entre les espèces, et comment la concurrence pour les ressources peut même entraîner l'extinction de l'une des espèces, " dit Rieppel. "Mais ce genre de compétition radicale se produit dans des environnements restreints comme les îles. Les bassins marins qui Tanystrophée habité pourrait apparemment supporter le partitionnement de niche. C'est un phénomène écologique important."
" Tanystrophée est un fossile emblématique et a toujours été, " ajoute Rieppel. " Clarifier sa taxonomie est une première étape importante pour comprendre ce groupe et son évolution. "