Hippopotames et baleines : Des cousins improbables

Les baleines et les hippopotames ont un ancêtre commun. Photo : http://www.statedclearly.com/

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Natasha Hirt

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Blog invité rédigé par Natasha Hirt, étudiante en communication visuelle environnementale

En regardant les baleines, on peut avoir du mal à situer leur place dans l'arbre généalogique des mammifères. En réalité, les hippopotames sont les plus proches "cousins" des baleines, et leur parenté est bien plus étroite qu'on ne le pense. Sur la base de leurs archives fossiles, les scientifiques ont déterminé que les baleines sont apparentées à des mammifères terrestres qui vivaient sur Terre il y a 52 à 47 millions d'années. Ces premières baleines étaient bien adaptées aux habitats côtiers et, au fil du temps, ont lentement évolué vers les baleines marines que nous connaissons aujourd'hui.

La "première baleine" que nous connaissons ne ressemble pas du tout à une baleine. Le nom de cette première baleine ancienne est Pakicetus. Pakicetus vivait entièrement sur terre mais était bien adapté à la nage, comme les chiens ou les ours. Il est intéressant de noter qu'en 1859, Charles Darwin a comparé la scène d'un ours nageant attrapant des insectes dans l'eau à celle d'une baleine attrapant sa nourriture et a même fait allusion à la possibilité qu'une créature ressemblant à un ours ait été amenée par la sélection naturelle à devenir de plus en plus marine, pour finalement donner naissance à quelque chose comme une baleine.

Pakicetus reconstruction showing its wolf-like appearance. Image by Carl Buell
Pakicetus skeleton in the ROM Blue Whale Exhibit. Photo by Natasha Hirt

Le processus de sélection naturelle permet, au fil du temps, de mieux adapter les caractéristiques des animaux à leur environnement en augmentant le taux de survie des animaux qui présentent les caractéristiques les plus adaptatives. La sélection naturelle ne peut cependant pas agir sur une caractéristique qui n'existe pas encore. Un exemple de sélection naturelle à plus petite échelle peut être observé dans la coloration dessouris sylvestres dans les Sandhills du Nebraska. Ces souris ont développé deux couleurs très distinctes en fonction de l'environnement dans lequel elles vivent au sein d'une même zone. En fonction de la couleur du sol où elles vivent, elles ont adopté une couleur qui leur permet de se camoufler le mieux possible face aux prédateurs. Les souris au pelage sombre ont de meilleures chances de survie sur le sol sombre, et les souris au pelage clair ont de meilleures chances de survie sur le sol clair, devenant ainsi deux populations distinctes. En l'espace de 8 000 ans seulement, ce changement a déjà modifié leur ADN d'un seul gène. Les différences entre ces populations pourraient être encore plus marquées.

Examples of the coat colouration in the deer mice. Photo by: Emily Kay

Comme pour les souris sylvestres du Nebraska, la sélection naturelle a lentement façonné les anciens ancêtres des baleines pour qu'ils s'adaptent de plus en plus à leur habitat. Alors que Pakicetus ressemblait à un ours, Ambulocetus, avec ses grands pieds, ses cuisses plus épaisses et sa queue plus adaptée à la nage, ressemblait à un alligator poilu. Cette créature vivait encore sur la terre ferme, mais était également très à l'aise dans l'eau. Elle a vécu il y a 48 à 41 millions d'années.

Kutchicetus, un autre parent ancien de la baleine, était entièrement marin. Kutchicetus avait une queue plate qu'il utilisait pour nager en se déplaçant de haut en bas. Le plus frappant, c'est que le museau de cet animal était allongé et que ses narines se trouvaient sur le dessus pour permettre à son corps d'être en grande partie submergé tout en restant capable de respirer. De même, les yeux de la créature étaient situés près du sommet de sa tête afin de voir ses proies près du rivage, alors que son corps était sous l'eau. Ces adaptations sont observées chez une grande variété d'animaux aquatiques et marins aujourd'hui.

Maiacetus skeleton in the ROM Blue Whale Exhibit. Photo by Natasha Hirt

Maiacetus et Dorudon sont deux derniers exemples de baleines anciennes entièrement adaptées à la vie marine. Leurs membres postérieurs étant séparés de leur colonne vertébrale, elles étaient incapables de supporter leur poids sur la terre ferme. Maiacetus et Dorudon avaient des os de l'oreille bien mieux adaptés à l'audition sous l'eau, ainsi que des dents et des mâchoires mieux adaptées à la préhension et au découpage de leurs proies.

Dorudon skeleton in the ROM Blue Whale Exhibit. Photo by Natasha Hirt

Mais qu'est-ce que toutes ces créatures anciennes ont en commun avec les baleines et les hippopotames modernes ?

À la fin des années 1700, des scientifiques ont remarqué pour la première fois des similitudes entre les baleines et les hippopotames au niveau de leurs organes reproducteurs, mais ils pensaient qu'il s'agissait de similitudes fortuites. Ce n'est que dans les années 1980 que le squelette de Pakicetus a été découvert, contenant des restes d'os que l'on ne trouve que chez les baleines (Cetacea) et les mammifères à sabots à doigts pairs (Artiodactyla), tels que les chameaux, les porcs et les girafes.

L'os de l'oreille de Pakicetus contient deux caractéristiques uniques que l'on retrouve chez les Cetacea et les Artiodactyla, l'involucre et un processus sigmoïde, qui permet aux baleines d'entendre sous l'eau. Le squelette de Pakicetus contenait également un os de la cheville de forme unique, avec une double poulie que l'on ne trouve que chez les mammifères à sabots à doigts pairs, mais pas chez les mammifères à sabots à doigts impairs tels que les chevaux ou les rhinocéros.

Ear bone found in Pakicetus allows whales to hear underwater. Photo by Natasha Hirt
Pakicetus’ double-pulley ankle bone unique to Cetacea and Artiodactyla. Photo by Natasha Hirt

Plus récemment, la science moderne a permis d'aller encore plus loin dans ce fantastique roman policier. Une étude d'ADN sur la relation entre les baleines et les mammifères à sabots à orteils pairs a révélé que les baleines partagent effectivement des séquences génétiques similaires avec les Artiodactyla. En outre, les tests ADN ont révélé que les baleines partagent une séquence d'ADN que l'on ne trouve que chez un seul autre animal, ce qui indique que parmi tous les mammifères autres que les baleines vivant aujourd'hui, le plus proche parent vivant des baleines n'est autre que l'hippopotame !

Breaching humpback whale. Photo by Mingan Island Cetacean Study
Hippopotamus - the closest living relative to whales! Photo by Patrick Gijsbers courtesy of Wikimedia Commons

La transformation d'animaux comme Pakicetus en animaux comme Dorudon est une histoire vraiment phénoménale, car le processus de sélection naturelle n'a pris que 10 millions d'années. Bien que cette période puisse sembler très longue du point de vue humain, elle ne représente qu'un clin d'œil dans l'histoire de notre planète. Le fait qu'un animal ressemblant à un ours ou à un loup ait donné naissance à quelque chose d'aussi radicalement différent qu'une baleine, en un laps de temps aussi court, est l'une des transformations les plus remarquables dont on ait été témoin dans les archives fossiles. La sélection naturelle fonctionnait à plein régime en ce qui concerne les baleines !

Humpback whale tail fluke slapping the water, known as a “tail slap”. Photo by Mingan Island Cetacean Study

L'extraordinaire lien entre les hippopotames et les baleines, vieux de 50 millions d'années, confirme l'importance de comprendre leur héritage commun et nous permet de mieux comprendre la vie et l'environnement des baleines modernes. L'ascendance des baleines en tant que mammifères, en tant que mammifères à sabots, ne peut qu'éclairer nos efforts de conservation après la relation destructrice que l'homme a entretenue avec elles au cours des deux derniers siècles. Connaître leur passé ne peut que nous aider à mieux comprendre et contextualiser la façon dont les baleines mènent leur existence aujourd'hui, et comment nous pouvons mieux les conserver pour l'avenir.

En savoir plus :

Exposition sur la baleine bleue ROM

Musée américain d'histoire naturelle - La première baleine : Pakicetus

Harvard Gazette - Les souris vivant dans les pâturages ont rapidement évolué vers une coloration plus claire.

Étude sur les cétacés de l'île de Mingan

Énoncé clairement - Quelles sont les preuves de l'évolution ?

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