Nous avons tendance à penser que la paléontologie est une quête épique dans le désert pour récupérer des fossiles immaculés, où des découvertes révolutionnaires sont faites par des explorateurs au soleil qui tombent sur les squelettes complets de béhémoth longtemps éteints. Mais cette image de la science des fossiles n'est pas le nombre de découvertes importantes mises en lumière. Parfois, des découvertes stupéfiantes restent secrètes, même de la part des scientifiques, jusqu'à ce que des échantillons parviennent au laboratoire. Tel est le cas d’un de nos parents au protomammal lointain qui a été retrouvé avec une portée complète de bébés.
Eva Hoffman, étudiante diplômée de l'Université du Texas à Austin, a détaillé la découverte du mois dernier lors de la réunion de la Society of Vertebrate Paleontology à Albuquerque. Les résultats ont également été publiés dans Nature .
L'histoire du spécimen spécial remonte à 2000, dit Hoffman. Cette année-là, son conseiller, Timothy Rowe, cherchait dans le rocher de l'Arizona, vieux de 185 millions d'années, des squelettes d'un animal particulier appelé Kayentatherium . Cet animal à la taille d'un chien était un de nos anciens cousins appartenant au groupe des tritylodontes, associé à l'évolution des premiers mammifères.
Parmi les découvertes de la saison 2000, il y avait un squelette de Kayentatherium que le temps n’avait pas traité très gentiment. Les os du squelette n'étaient plus articulés, explique Hoffman, et la qualité de l'os n'était pas idéale pour l'analyse. Néanmoins, l'expédition de cette année a recueilli le fossile et une partie de la pierre environnante pour étude ultérieure.
Le crâne d'un bébé Kayentatherium . Il fait environ 1 centimètre de long. (Eva Hoffman / Université du Texas à Austin)Neuf ans plus tard, le secret de ce squelette a finalement été révélé. En 2009, le préparateur Sebastian Eggberts a soulevé une partie de la pierre entourant le squelette du Kayentatherium et a remarqué une petite mâchoire. Le fossile minable ressemblait à la mâchoire de l'adulte et les chercheurs ont vite compris qu'il y avait des dizaines de bébés fossiles de Kayentatherium dans les échantillons de roche.
"Bien que nous ne puissions jamais être sûrs à 100% de l'association entre l'adulte et la progéniture, cela semble être l'interprétation la plus raisonnable dans ce cas", déclare le paléontologue de l'Université de Washington, Christian Sidor. Le fait que Kayentatherium et ses proches aient apparemment creusé des animaux, ajoute Sidor, pourrait signifier que l'adulte et les bébés ont été enterrés ensemble dans une sorte de tanière.
Préparer le fossile par des moyens mécaniques était hors de question une fois que les bébés ont été découverts, de peur que des os minuscules ne soient détruits par accident. Le laboratoire de Rowe a commencé à numériser le bloc de fossiles pour voir ce qu'il pourrait y avoir à l'intérieur, ce qui est devenu le projet de Hoffman en 2016. Quand elle a eu fini, elle a compté les restes de 38 bébés Kayentatherium aux côtés de l'adulte.
C'était plutôt une surprise. Des recherches antérieures avaient montré comment Kayentatherium et ses proches avaient évolué pour devenir plutôt des mammifères, explique Hoffman, partageant des traits avec les premiers mammifères ressemblant à des musaraignes apparus il y a environ 160 millions d'années. Mais une si grande taille de couvée correspond à un mode de reproduction plus reptilien que la méthode typiquement mammifère consistant à avoir des portées plus petites recevant davantage de soins parentaux.
«Ce que nous voyons chez les bébés Kayentatherium, c'est que leurs visages ressemblent beaucoup à ceux des adultes. Par conséquent, lorsqu'ils grandissent, ils redimensionnent simplement la même forme», dit Hoffman. Ce type de développement est similaire à la façon dont les bébés reptiles grandissent après l'éclosion, mais il se distingue de la croissance des mammifères dans laquelle les bébés ont souvent de petits visages aux yeux grands et mignons qui changent considérablement au cours de leur croissance. En outre, les mains et les poignets du bébé Kayentatherium étaient déjà structurellement forts. Quand ils sont sortis de leurs œufs, tout comme les ornithorynques ou les échidnés modernes, les bébés Kayentatherium étaient prêts à bouger.
Les fossiles découverts par les chercheurs appartiennent à Kayentatherium, un parent de mammifère éteint qui a vécu pendant le Jurassique ancien. (Eva Hoffman / Université du Texas à Austin)La recherche fournit des indices sur la manière dont nos ancêtres jurassiques sont passés d'un mode de reproduction plus proche du reptile à une forme qui ressemble à la propagation des mammifères modernes, mais pour trouver le point de transition, une analyse et une découverte supplémentaires sont nécessaires. Alors que certains experts placent des animaux comme Kayentatherium près de la lignée évolutive qui a engendré des mammifères, d’autres les voient comme des cousins protomammaux plus éloignés, explique Sidor. De même, même les reptiles étroitement apparentés peuvent avoir différents modes de reproduction. Ce qui aurait pu être vrai pour Kayentatherium peut ne pas l'être pour d'autres espèces.
Cependant, dit Sidor, «il s’agit d’une découverte très importante et spectaculaire», en particulier parce que la découverte recouvre des détails de la vie et du comportement de Kayentatherium que les experts n’ont jamais espérés trouver.
«C’est une découverte qui montre l’importance des archives fossiles», déclare Hoffman. Sans preuve physique d'association entre un adulte et des juvéniles, la manière dont les animaux comme Kayentatherium se sont reproduits serait restée obscurcie par un intervalle de temps de 185 millions d'années.
Les découvertes les plus spectaculaires ne sont pas toujours aussi évidentes qu'un squelette de dinosaure géant encastré dans le substrat rocheux, et cette famille de Kayentatherium rappelle de «garder un œil sur les choses que vous ne recherchez pas nécessairement», déclare Hoffman. y a sûrement plus de surprises en attente dans le rocher.