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Homéothermie chez les dinosaures : comment est-ce possible ?


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Bonjour à tous,

Avant toute chose, je tiens à préciser que je ne suis qu'étudiant en L2 Bio (P.Sud-11, s'il y a des collègues :P) donc mes connaissances, que ce soit au niveau géologique, biologique ou phylogénétique, restent très limitées (autrement dit, c'est surement une question à 2 balles ^^').

Bref, au sujet.

Je me posais des questions quant à la place phylogénétique relative entre les mammifères et les dinosaures. Selon les classifications que je trouve sur internet, il semblerait que le dernier clade que nous avons en commun est celui des Amniotes.

Dixit Wikipedia :

└─o AMNIOTA (Arbre détaillé)

├─o Synapsida

│ └─o Mammifères (Arbre détaillé)

└─o Sauropsida

├─o Anapsida

│ └─? Testudines (Tortues - Arbre détaillé)

└─o Diapsida

├─o Ichthyosauria (éteint)

└─o Sauria

├─o

│ ├─o Plesiosauria (reptiles marins éteints)

│ └─o Lepidosauria (Arbre détaillé)

│ ├─o Rhynchocephalia (Sphénodon)

│ └─o Squamata (serpents et lézards)

└─o Archosauria

├─o Crocodilia (crocodiles - Arbre détaillé)

└─o

├─o Pterosauria (reptiles volants éteints)

└─o Dinosauria (dinosaures - Arbre détaillé)

└─o Aves (oiseaux - Arbre détaillé)

C'est en voyant cet arbre qu'une autre question m'a traversé l'esprit.

Les espèces appartenant au clade Sauropsida sont, à ma connaissance, tous des êtres hétérothermes, alors que nous autres mammifères partageons le caractère acquis de l'homéothermie.

Or, j'ai lu (et je lis de plus en plus souvent) que la branche Archosauria présenterait des écarts à cette hétérothermie, notamment avec certains dinosaures qui seraient, d'après mes lectures, homéothermes.

La question serait donc la suivante : qu'est-ce que cette homéothermie vient faire à l'intérieur d'un clade de base hétérotherme ?

Il me semble que la base métabolique ancestrale de nos organismes respectifs est hétérotherme, et que notre homéothermie est un caractère acquis spécifique à notre groupe.

Ainsi, je me demandais ce qu'était cette homéothermie des dinosaures. En regardant l'arbre, il semblerait à première vue qu'il s'agisse d'une convergence évolutive, mais en y réfléchissant mieux il me semble étrange qu'un processus aussi complexe que la mise en place de l'homéothermie ai eu lieu chez deux clades différents, et ce de manière analogue.

N'étant pas spécialiste et ne connaissant pas du tout le fonctionnement de la régulation de la température (aussi bien chez les dinosaures que chez les mammifères), je me demande donc, en premier lieu, s'il s'agit d'une régulation similaire à la nôtre. Sont-ce les mêmes gènes qui sont actifs ? S'agit-il des mêmes protéines ?

Si oui, comment expliquons-nous cela ? Quel a été le processus qui a fait qu'un génotype est passé d'une espèce à une autre ? Des amis m'ont proposé l'idée d'un transfert horizontal, mais il me semble très peu probable que ce type d'échange génomique ai lieu chez des organismes autres que des bactéries ou des archées (et encore, cela fonctionne-il même avec des protistes, puisqu'ils ne possèdent pas de plasmide ?). De plus, il faudrait de très nombreux essais avant de tomber sur une insertion n'altérant pas d'autres gènes et étant compatible avec le système génomique et protéique de la cellule.

Si non, par quel miracle deux espèces (je parle des ancêtres communs) à ce point éloignées sur un arbre phylogénétique présentent une telle convergence évolutive ?

Je suppose qu'en parlant de dinosaures, on peut se référer aux oiseaux, eux aussi homéothermes. Ainsi, on peut peut-être étudier le système de régulation thermique chez les oiseaux et la comparer à la notre pour voir les similitudes et les différences afin de répondre à la question posée plus haut...

... mais j'avoue être un peu débordé ^^'

Avez-vous des idées sur la question ? Pouvez-vous m'éclairer ?

PS : je me répète, mais si ça se trouve, c'est une question vraiment débile, ne m'en voulez pas si je me suis pris le choux pour rien ! x)

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Question très intéressante et pour ma part réflexion argumentée. Premier point je ne suis pas un cador dans ces questions et loin de là. Pour moi aussi le transfert horizontal me laisse perplexe. Il me parait obligatoire qu'il y ait une convergence évolutive, les oiseaux étant généralement considérés comme faisant partie des dinosaures et homéothermes. Après des convergences évolutives majeures avec des systèmes complexes, le passage eau douce milieu salin peut en être une.

Bon j'attend l'avis des bons ......

Serge

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Bonsoir,

Les convergences évolutives n'ont rien d'étonnantes. Un tricératops et un rhinocéros sont tous deux pourvus d'une corne et n'ont pratiquement que cela en commun... La nature n'est peut être pas aussi imaginative que ça ! Mais elle réutilise souvent le même 'truc' le mieux adapté à l'environnement (un peu simpliste comme explication je le reconnais mais après on rentre dans le darwinisme et ect).

En ce qui concerne les gènes responsables de l'homéothermie je n'ais jamais rien lu là dessus (ce qui ne veut évidemment pas dire que ça n'existe pas) mais vous en conviendrez trouver des gènes de dinosaures n'est pas facile... et d'autant plus dans l'ambre... par contre les oiseaux sont toujours là et c'est ce qui se rapproche le mieux des dinosaures donc une recherche là dessus n'est pas impossible ! Quant au processus qui a fait qu'un génotype est passé d'une espèce à une autre, a moins que j'ai mal compris la question, c'est très bien connu ; la reproduction... c'était ça la question ? :ordinateur:

Cordialement

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Bonsoir,

Les convergences évolutives n'ont rien d'étonnantes. Un tricératops et un rhinocéros sont tous deux pourvus d'une corne et n'ont pratiquement que cela en commun... La nature n'est peut être pas aussi imaginative que ça ! Mais elle réutilise souvent le même 'truc' le mieux adapté à l'environnement (un peu simpliste comme explication je le reconnais mais après on rentre dans le darwinisme et ect).

En fait je voulais dire, une convergence évolutive si précise et si proche au niveau du fonctionnement biologique ^^ D'où la question "quelles sont les similitudes" ^^

En ce qui concerne les gènes responsables de l'homéothermie je n'ais jamais rien lu là dessus (ce qui ne veut évidemment pas dire que ça n'existe pas) mais vous en conviendrez trouver des gènes de dinosaures n'est pas facile... et d'autant plus dans l'ambre... par contre les oiseaux sont toujours là et c'est ce qui se rapproche le mieux des dinosaures donc une recherche là dessus n'est pas impossible !

Yep, si y'a aucune réponse j'irai jeter un coup d'œil sur les banques de gène, si j'y arrive :)

Quant au processus qui a fait qu'un génotype est passé d'une espèce à une autre, a moins que j'ai mal compris la question, c'est très bien connu ; la reproduction... c'était ça la question ? :ordinateur:

Pas vraiment ^^ De très nombreux procaryotes font des transferts horizontaux, qui consiste à échanger des plasmides, éventuellement entre espèces différentes, ce qui permet de transmettre certaines "fonctionnalités", plus ou moins pratique. C'est ce qui est utilisé en industrie pour produire nombre de molécules pharmaceutiques, etc. :)

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En fait je voulais dire, une convergence évolutive si précise et si proche au niveau du fonctionnement biologique ^^ D'où la question "quelles sont les similitudes" ^^

En fait il faudrait savoir par quelle mécanismes biochimique exactes l'homéothermie des dinosaures est similaires à celles des mammifères, pour se faire une idée de la similitudes et des différences entre ces deux clades, concernant leur homéothermie. Personnellement n'y connaissant pas grand chose je ne peux me prononcer. Mais donc les oiseaux étant les représentant actuels des dinosaures, c'est donc en comparant le métabolisme des mammifères avec celui de nos amis à plumes que l'on pourrait probablement avoir une meilleure idée sur la question.

Dans tous les cas pareille convergence évolutive n'est selon moi qu'à moitié surprenante car je ne pense pas que cela nécessite des coïncidences hautement improbable pour s'être produit deux ou plusieurs fois au cours de l'évolution, pensons également à la viviparité qui a évolué bien plus d'une fois.

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Pour répondre brièvement et de manière incomplète à Sylvanus Vulgaris, je peux rappeler que l'on soupçonne aujourd'hui que les premiers archosaures, clade comprenant aussi bien les crocodiliens, que les ptérosaures et les dinosaures (oiseaux compris), descendent d'un ancêtre commun qui avait le sang chaud.

Cette théorie tient la route quand on y pense. Il est vrai qu'aujourd'hui les crocodiliens ne sont pas à sang chaud, mais il est tout à fait possible qu'au cours de leur évolution les dits crocodiliens ont perdu leur homéothermie. Les crocodiles n'étant guère plus similaires aux lézards qu'aux autres archosauriens. Les crocodiles disposant d'un système respiratoire très élaborés similaire à celui des oiseaux ainsi que d'un cœur très sophistiqué, en fait l'appareil cardiovasculaire le plus complexe de tous les vertébrés me semble-t-il. Bref ainsi l'homéothermie serait non seulement apparu deux fois ou plus chez les amniotes mais elle serait apparue il y a très longtemps déjà quitte à être perdue par la suite dans certaines lignées d'amniotes comme ce fut peut-être le cas chez les crocodiliens.

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Pas débile du tout ta question je dirais même plus:excellente question et je t'en félicite.

Il faut transmettre aus spécialistes du genre je veux dire à Mr Lecointre ou à Mr Leguyader au Museum à paris. :etude:

Personnellement je ne sais pas répondre à cette excellente critique bien argumentée, et ça me pause aussi problème. Vive le "poil à gratter" même si parfois ça gratte tellement fort qu'on en attrape des rougeurs au cuir chevelu. :gratte-tete: :gratte-tete: :gratte-tete:

Ceci dit je me souviens d'affirmations de certains paléontologues dont Buffetaut* qui prétendaient que par exemple poils ou plumes ne peuvent pas apparaître séparément dans des clades qui n'ont rien à voir entre elles; or Sordes pilosus un ptérosaure était poilu comme une chauve-souris; et là on ne peut pas jouer comme pour la plume avec l'ensemble oiseaux dinosaures.

Autre curiosité on vient de démontrer que les ichtyosaures auraient eu aussi une température constante comme les cétacés pourtant aucun lien de parenté mais des convergences de forme et de milieu de vie.

Tiel, ce que tu écris: "Bref ainsi l'homéothermie serait non seulement apparu deux fois ou plus chez les amniotes mais elle serait apparue il y a très longtemps déjà quitte à être perdue par la suite dans certaines lignées d'amniotes comme ce fut peut-être le cas chez les crocodiliens." ferait bondir certains paléontologues. (comme EB*)

Ma position personnelle là dedans ? Franchement, :question: :question: :question:

très sincèrement il faut consulter au Museum , moi je suis bien incapable d'expliquer cela. Demande à Lecointre il a écrit deux gros bouquins sur les clades etc... Lui devrait trouver la réponse, à moins qu'iln'y en ait pas et que tu aies soulevé un beau lièvre. :bravo::super:

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En fait on aurait eu apparition une seule fois de l'homéothermie chez les amniotes, certains l'auraient conservé d'autres l'auraient perdu. L'idéal au nom du principe de parcimonie serait que tous les ancêtres des oiseaux l'ait conservée.

Serge

salut camarade, certes mais est-ce bien vérifié ? :siffler:

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Tiel, ce que tu écris: "Bref ainsi l'homéothermie serait non seulement apparu deux fois ou plus chez les amniotes mais elle serait apparue il y a très longtemps déjà quitte à être perdue par la suite dans certaines lignées d'amniotes comme ce fut peut-être le cas chez les crocodiliens." ferait bondir certains paléontologues. (comme EB)

Ma position personnelle là dedans ? Franchement, :question: :question: :question::gratte-tete: :gratte-tete: :gratte-tete:

Ce que j'ai écris les feraient-ils bondir en bien ou en mal?

Car la thèse selon laquelle les premiers archosauriens, dont font partie les ancêtres des crocodiliens, avaient le sang chaud, est une thèse sérieuse auxquels adhèrent réellement certains spécialistes.

En effet les crocodiliens ont des caractéristiques qui les différencient nettement des squamates (lézards et serpents) à sang froid et les rapproche aux contraire des oiseaux à sang chaud. Ainsi les crocodiles possèdent par exemple un cœur à 4 cavités et 2 ventricules cloisonnés. Le sang oxygéné et non-oxygéné des crocodiles ne se mélange que grâce au foramen de panizza (indiqué en B sur l'image ci-dessous) cela n'étant pas un caractère achaïque mais une spécialisation c'est-à-dire un caractère dérivé propre aux crocodiliens.

crocheart.jpg

Or si le mélange du sang oxygéné et du sang non-oxygéné correspond à un métabolisme dit poïkilothermes, ce mélange des sang associé au métabolisme poïkilothermes des crocodiliens n'est pas du à une non-isolation des cavités du cœur mais donc à un caractère dérivé, à savoir ce fameux foramen de panizza!

Si l'on ajoute le fait que les crocodiliens possèdent un système respiratoire élaboré les rapprochant là encore également des oiseaux, certains chercheurs pensent donc que les premiers archosaures étaient homéothermes et que la poïkilothermie des crocodiliens constituent en réalité une évolution secondaire, bref une perte secondaire de l'homéothermie.

Cela suggérant donc que l'homéothermie est très ancienne chez les archosauriens et est donc apparu au minimum deux fois durant l'évolution des amniotes.

Maintenant on peut toujours supposé que l'homéothermie ne serait qu'apparu une fois chez l'ancêtre commun des sauropsides (squamates + archosaures) et des synapsides (pélycosauriens + reptiles-mammaliens + mammifères), puis aurait été perdu indépendamment et chez les crocodiliens et chez les squamates..... Mais cette dernière hypothèse et moins probable les squamates n'ayant pas les attribues anatomiques trahissant un ancêtre à sang chaud comme cela est le cas chez les crocodiliens.

Bref je pense que la thèse d'une apparition ancienne de l'homéothermie chez les archosauriens avec perte secondaire de cette hométhermie chez les crocodiliens avec les spécialisations cardiovasculaires susmentionnées, me paraît, même si elle n'est pas certaine, des plus intéressante avec de solides arguments à l'appuie.

Références:

Roger S. Seymour et al (2004), Evidence for Endothermic Ancestors of Crocodiles at the Stem of Archosaur Evolution, The University Chicago Press

Adam P. Summers (2005), Evolution: Warm-hearted crocs, Nature

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Les convergences evolutives sont loin d'etre rare. Pour infos, l'oeil a ete "re-invente" plus de 6 fois durant l'histoire des animaux, les nageoires, plus d'une douzaine de fois. De meme pour la respiration aerienne, les ailes etc... La perte de certains caracteres est egalement commun. Une these donne les chondrichtiens comme des poissons ayant perdus leur squelettes osseux.

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Personnellement, je doute très fortement à une convergence évolutive et il me parait plus probable, comme l'ont dit plusieurs personnes ci-dessus, qu'il s'agisse d'un caractère perdu / modifié.

@ Andre Holbecq : j'ai justement prévu d'aller du côté du Museum dans les semaines à venir (ainsi que du côté de Jussieu pour le stage de L2), je pourrai en profiter pour, peut-être, avoir une petite discussion avec ces personnes dont tu parles :)

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Ne faudrait il pas envisager le problème de la même façon que pour les reproductions sexuées? Je veux dire que les plantes et les animaux ont des méthodes de reproduction parfois assez similaire et ne tirent pas cela d'un ancêtre commun?

Ma question est passé a la trappe...... :siffler:

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Là non plus je ne suis pas spécialiste en la matière, mais il semblerait que la reproduction que l'on nomme "sexuée" soit apparue avant la pluricellularité... j'ai en tête l'exemple des levures et de protistes possédant un type sexuel (mat A - mat alpha par exemple).

Après, je sais qu'on peut regrouper les levures et pas mal de leurs semblables sont, il me semble, phylogénétiquement parlant plus proches des métazoaires que des plantes...

Je crois que de nombreux autres protistes peuvent avoir un comportement "sexuel", donc pour répondre à ta question, je pense que ce serait un caractère ancestral ayant dérivé... néanmoins, je demande confirmation ^^

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Personnellement, je doute très fortement à une convergence évolutive et il me parait plus probable, comme l'ont dit plusieurs personnes ci-dessus, qu'il s'agisse d'un caractère perdu / modifié.

En fait concernant l'homéothermie je pense qu'il y a bel et bien eu convergence évolutive, l'homéothermie serait apparue une fois chez les mammifères puis une autre fois chez les archosauriens. Puis finalement l'hométhermie aurait ensuite été perdu chez une lignée dérivée d'Archosauriens à savoir les crocodiliens.

Schématiquement cela nous donnerait ceci.

524947AmniotePhylogeny.jpg

Notez que chez les lépidosauriens représentés aujourd'hui par les squamates (lézards et serpents) l'homéothermie ne serait donc jamais apparu. En revanche elle serait apparu indépendamment chez les mammifères et les archosauriens. Ce n'est qu'après qu'une lignée particulière d'archosauriens, à savoir les crocodiliens auraient alors perdu leur homéothermie originelle si l'on peut dire.

C'est d'après moi l'histoire évolutive la plus probable de l'homéothermie pour les lignées d'amniotes concernées! :clin-oeil:

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  • 2 weeks later...

Tiel, j'ai du mal à comprendre ta phylogénie. Ne serait-ce pas plus parcimonieux que l'homéothermie soit apparue chez les Ornithodiriens, au lieu d'être apparue chez les Archosauriens et perdue chez les crocodiles? Qu'est-ce qui te fait penser que les ancêtres des crocos aient été homéothermes?

A part ça je ne peux pas vraiment répondre à la question. Je ne sais pas grand chose au sujet des gènes impliqués dans l'homéothermie. Mais la question reste très pertinente.

Je crois me souvenir que lors d'une conférence, Eric Buffetaut avait parlé d'une homéothermie fomologue chez les ptérosaures et les dinosaures (dont font partie les oiseaux).

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Tiel, j'ai du mal à comprendre ta phylogénie. Ne serait-ce pas plus parcimonieux que l'homéothermie soit apparue chez les Ornithodiriens, au lieu d'être apparue chez les Archosauriens et perdue chez les crocodiles? Qu'est-ce qui te fait penser que les ancêtres des crocos aient été homéothermes?

Eh bien plusieurs éléments à commencer par le système cardiovasculaire des Crocodiliens. J'avais déjà précisé plus en détail la question dans ce précédent post que tu as peut-être manqué. :clin-oeil:

A part ça je ne peux pas vraiment répondre à la question. Je ne sais pas grand chose au sujet des gènes impliqués dans l'homéothermie. Mais la question reste très pertinente.

Je crois me souvenir que lors d'une conférence, Eric Buffetaut avait parlé d'une homéothermie fomologue chez les ptérosaures et les dinosaures (dont font partie les oiseaux).

Et Eric Buffetaut a très probablement raison, d'ailleurs si l'homéothermie est apparu chez les premiers Archosauriens, donc existait déjà chez les ancêtres communs des Crocodiliens et des Ornithodiriens alors c'est même tout à fait normal!

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  • 4 months later...

Bonjour,

Je relance ce topic après plusieurs mois d'abscence dûe à quelques petits problèmes personnels.

Je suis entré en contact avec mon professeur en EvoDevo à Paris Sud, le Pr. Capy, qui devrait soit nous donner des éléments de réponse soit nous rediriger vers des personnes plus aptes à nous aider.

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