Une illustration de mandibules de sauterelles avec différents paysages adaptés au traitement de différents régimes capturés par des métriques topographiques dentaires. Les paysages vallonnés les plus complexes sont associés à des matières végétales dures comme les graminées. Les sauterelles avec des topographies plus escarpées et des falaises abruptes mangent des animaux. Les sauterelles avec d'autres régimes ont différentes combinaisons de ces caractéristiques. Crédit :Chris Stockey/Université de Leicester
De nouvelles recherches menées par des paléobiologistes de l'Université de Leicester ont identifié des similitudes surprenantes entre la bouche des sauterelles et les dents des mammifères.
L'équipe de chercheurs a utilisé des techniques d'imagerie tridimensionnelle sophistiquées pour cartographier avec précision la forme des mandibules des sauterelles et présenter leurs découvertes dans Méthodes en écologie et évolution , publié aujourd'hui.
Il existe environ 11 000 espèces connues de sauterelles. Il est probablement surprenant que toutes les sauterelles ne mangent pas d'herbe. En fait, ils jouent un éventail de rôles importants dans les prairies et d'autres écosystèmes, certains sont même carnivores.
Mais l'analyse de l'importance écologique des sauterelles n'est pas simple, et découvrir ce qu'elles mangent nécessite une étude détaillée du contenu de leurs intestins ou des observations minutieuses et chronophages de la façon dont elles se nourrissent dans la nature. Il existe cependant un meilleur moyen.
Comme les animaux avec des dents, les pièces buccales des sauterelles, appelées mandibules, diffèrent en fonction de ce qu'elles mangent :certaines ressemblent à des molaires et broient des aliments durs comme l'herbe, tandis que d'autres ont des tranchants plus tranchants. Jusqu'à présent, cette approche manquait de précision, ne permettant d'affecter les sauterelles qu'à de larges catégories d'alimentation.
Mais la recherche de Leicester, avec la contribution de l'École des sciences de la Terre de l'Université de Bristol, offre une nouvelle façon d'étudier le régime alimentaire des nombreuses espèces sur lesquelles les scientifiques ont peu d'informations, soit en raison de leur rareté, soit parce qu'elles sont éteintes.
Leicester Ph.D. le chercheur Chris Stockey est l'auteur correspondant de l'étude. Il a dit :
"Savoir ce que les animaux mangent est fondamental pour comprendre les écosystèmes, mais cela peut être difficile et prendre du temps, surtout si les animaux que vous étudiez sont rares, petits ou se déplacent rapidement.
"L'un des avantages de notre méthode est la puissance des comparaisons qu'elle fournit.
"Étonnamment, la comparaison des paysages de la mandibule des sauterelles avec les dents des mammifères permet de prédire le régime alimentaire des sauterelles avec une précision de 82 % - assez étonnant si l'on considère que les pièces buccales des mammifères et des sauterelles ont évolué indépendamment pendant 400 millions d'années et n'étaient pas présentes dans leur commune. ancêtre."
Mark Purnell, professeur de paléobiologie et directeur du centre de paléobiologie de l'université de Leicester, a déclaré :
"Nous avons mesuré les formes des pièces buccales des sauterelles et les avons analysées comme la topographie d'un paysage, et avons trouvé de nettes différences liées au régime alimentaire.
"Les mandibules des sauterelles carnivores qui mangent de la chair molle ont des pentes plus abruptes et des bords de falaises plus nets, tandis que celles qui mangent des matières végétales dures, comme l'herbe, ont des mandibules avec des 'paysages' ondulés complexes."
La recherche était basée sur des spécimens de musée, faisant partie des immenses collections conservées dans les coulisses pour que les scientifiques puissent les étudier - des salles remplies de millions d'échantillons sous les galeries d'observation. Même les collections les plus étudiées, comme celle de Charles Darwin, produisent de nouvelles espèces chaque année.
Sans avoir vu ces organismes vivants, la seule façon d'en savoir plus sur leur mode de vie et leur régime alimentaire était de les disséquer minutieusement. Non seulement la dissection est un processus lent, mais elle peut endommager les spécimens et limiter leur utilité pour une étude plus approfondie.
L'application de cette nouvelle méthode non destructive aux collections des musées offre un moyen alternatif d'en savoir plus sur l'écologie des animaux rares tout en les préservant pour une étude future.
Le Dr Ben Price, conservateur principal au Natural History Museum, qui n'a pas participé à la recherche, a ajouté :
"Cette étude est un excellent exemple de la combinaison de méthodes analytiques modernes avec des échantillons historiques de collections de musées pour aider à comprendre la biodiversité de notre planète. À mesure que la technologie progresse, des utilisations supplémentaires des collections de musées deviennent possibles et cette approche non destructive pourrait révéler les informations sur le régime alimentaire de milliers de personnes. d'espèces, des décennies après la collecte des spécimens."
"Dietary inference from dental topographic analysis of feeding tools in divers animals" est publié dans Methods in Ecology and Evolution .