Représentation d’un Lystrosaurus en phase d’hibernation — © Crystal Shin

Une équipe de paléontologues américains a déterminé que le Lystrosaurus, espèce animale vieille de 250 millions d’années, dépendait probablement de l’hibernation pour survivre à l’époque où l’Antarctique faisait encore partie de la Pangée.

D’importantes contraintes climatiques et environnementales

Il y a 250 millions d’années, au début du Trias, la masse terrestre a été concentrée en un énorme supercontinent appelé Pangée. À ce moment de l’histoire de la Terre, la région qui deviendrait un jour l’Antarctique moderne était considérablement plus chaude et plus habitable qu’elle ne l’est aujourd’hui. Un climat ayant permis à une espèce de vertébré à bec de tortue et à défenses, le Lystrosaurus, de s’y établir. Cependant, les spécimens de l’Antarctique ancien devaient encore supporter de longues périodes froides pendant les mois d’hiver, qui étaient complètement dépourvus de lumière solaire.

Selon les résultats d’une nouvelle étude récemment publiée dans la revue Communications Biology, le Lystrosaurus a pu hiberner pour survivre pendant ces périodes éprouvantes, et cette stratégie biologique a peut-être joué un rôle majeur en permettant à l’espèce de survivre à une extinction massive ayant anéanti la majorité des vertébrés terrestres. Pour arriver à ces conclusions, les paléontologues ont examiné et comparé les défenses de six Lystrosaurus de l’Antarctique ancien avec quatre défenses appartenant à une population distincte d’animaux vivant plus près de l’équateur, dans une région formant l’actuelle Afrique du Sud.

Les défenses du Lystrosaurus se sont développées tout au long de la vie de l’animal, et leur structure et leur composition ont reflété les périodes de croissance et de contraintes, y compris le stress métabolique provoqué par des facteurs environnementaux. En analysant ces éléments de la même manière qu’un chercheur examinerait les anneaux d’un tronc d’arbre pour quantifier l’impact du changement climatique, les scientifiques ont ainsi pu en apprendre davantage sur les comportements et les stratégies de survie de cette espèce disparue depuis longtemps.

Carte de la Pangée au début du Trias, montrant l’emplacement des populations de Lystrosaurus de l’Antarctique (en bleu) et d’Afrique du Sud (en orange) comparées dans cette étude. — © Megan Whitney / Christian Sidor

Étudier les défenses pour en apprendre davantage sur les comportements et les stratégies de survie de l’espèce

« Afin d’observer les signes spécifiques de stress et de contrainte provoqués par l’hibernation, vous devez examiner quelque chose qui peut se fossiliser et qui a grandi continuellement pendant la vie de l’animal », explique Christian Sidor, professeur de biologie à l’université de Washington et co-auteur de l’étude. « Si cela est impossible chez nombre d’animaux, ce n’est heureusement pas le cas pour le Lystrosaurus. »

L’équipe a réalisé des coupes transversales de défenses des deux populations et a examiné la fréquence et les schémas des marques de croissance, ainsi que les dépôts annulaires de tissu osseux dense appelés dentine. Il s’est avéré que les espaces entre les marques de croissance des deux populations étaient très similaires, ce qui suggère que les deux groupes possédaient une physiologie étroitement similaire. Cependant, l’équipe a trouvé des indicateurs de stress métabolique dans les défenses du Lystrosaurus de l’Antarctique. Absents chez la population la plus proche de l’équateur, ceux-ci se présentaient sous la forme de couches épaisses et rapprochées de dentine.

Selon les auteurs de l’étude, ces dépôts de dentine inhabituels suggèrent que le Lystrosaurus de l’Antarctique a connu des périodes de torpeur saisonnières semblables à l’hibernation, durant lesquelles il réduisait son activité métabolique.

Cette fine section de la défense fossilisée d’un Lystrosaurus antarctique montre des dépôts de dentine à l’intérieur des anneaux de croissance (le segment blanc visible dans l’image de droite met en évidence une zone indiquant un état d’hibernation). — © Megan Whitney / Christian Sidor

Une technique qui aurait permis à l’animal de survivre à l’extinction massive du Permien-Trias

« Les analogues le plus proches des ‘marques de stress’ que nous avons observées sur les défenses du Lystrosaurus antarctique sont les marques de stress sur les dents associées à l’hibernation chez certains animaux modernes », détaille Megan Whitney, chercheuse postdoctorale au département de biologie organique et évolutive de l’université de Harvard et auteure principale de l’étude.

Bien que l’équipe n’ait pas été en mesure de prouver de manière définitive que le Lystrosaurus avait été amené à hiberner, cela permettrait d’expliquer comment il a pu survivre aux forts stress environnementaux ayant entraîné l’extinction massive du Permien-Trias, ayant anéanti 70 % des espèces de vertébrés. Si leurs conclusions se révélaient exactes, ces fossiles représenteraient la plus ancienne preuve d’hibernation chez un animal vertébré découverte à ce jour.

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