Vers les premiers tétrapodes

Les tétrapodes ont marché sur terre depuis la fin du Dévonien. (40 kb) Un tétrapode est un animal qui respire l’air et qui a quatre pattes ou qui est descendu d’un animal à quatre pattes. Les grenouilles, les pingouins, les serpents, les babouins, les hirondelles, les marsouins et même les humains sont tous des tétrapodes. Ils vivent dans presque toutes les niches écologiques.
Les tétrapodes ont évolué à partir de poissons. On a longtemps cru que les tétrapodes se développaient parce que les poissons succombaient à des pressions sélectives qui favorisaient la vie en plein air. Nous savons maintenant que les premiers tétrapodes étaient entièrement et exclusivement aquatiques: ils ne pouvaient pas s’attarder sur la terre ferme malgré leurs poumons et leurs quatre pieds avec des chiffres. Par exemple, Acanthostega, trouvé dans les couches supérieures du Dévonien au Groenland, avait des côtes qui n’étaient pas suffisamment développées pour supporter le poids de son corps hors de l’eau. Il se serait effondré à la première tentative, rendu incapable de respirer. Ichthyostega a compensé en développant une cage thoracique plus solide qui lui a permis de surmonter le fardeau de la gravité.
(60 kb) Quelques millions d’années plus tard, lorsque les premiers tétrapodes dignes de ce nom ont commencé à marcher sur terre, ils dépendaient encore de leur habitat aquatique, du moins pour la reproduction. Leurs œufs, pas si différents de ceux des poissons, devaient rester immergés pour survivre. C’est toujours le cas pour les amphibiens comme les grenouilles et les salamandres. Leur petite taille leur permet d’échapper aux inconvénients de la gravité hors de l’eau, et ils passent la plupart de leur temps dans l’eau. Ce n’est qu’avec l’apparition de membranes imperméables comme l’amnion (un sac membraneux qui entoure et protège l’embryon) que les œufs ont pu être pondus en toute sécurité sur la terre ferme par les reptiles: un nouveau groupe de tétrapodes apparu il y a environ 315 millions d’années (315 Ma). Existant aujourd’hui sous forme de serpents, de tortues, d’alligators et de lézards, les reptiles jouissaient d’une grande diversité lorsqu’ils comprenaient le célèbre groupe de dinosaures entre 230 et 65 Ma.
C’était il y a 220 Ma, à l’ombre des premiers dinosaures, lorsqu’un petit groupe de reptiles, les synapsides, a évolué vers une nouvelle forme de tétrapodes : les mammifères. Ce n’est que beaucoup plus tard, une fois les dinosaures éteints et plusieurs niches écologiques laissées vacantes, que les mammifères ont pu exprimer leur véritable potentiel évolutif.
Les dinosaures sont-ils éteints ? Pas vraiment… il y a 150 millions d’années, certains se sont couverts de plumes et ont développé un vol ailé, donnant naissance à des oiseaux.
Chacun de ces quatre grands groupes de tétrapodes – amphibiens, reptiles, mammifères et oiseaux – a connu divers succès et échecs évolutifs au cours du temps. Ils se sont dispersés dans toutes les régions de la Terre (certains retournant même dans les océans), et interagissent maintenant les uns avec les autres – et avec toutes les autres créatures vivantes – dans le grand écosystème que nous appelons la biosphère.
Le succès évolutif des tétrapodes ne doit pas nous faire oublier leurs anciennes origines aquatiques à la fin du Dévonien. Pagayant dans la boue près des bancs mous et touffus des deltas et des estuaires équatoriaux, un groupe de poissons, les elpistostégaliens, était sur le point de donner naissance aux premiers vertébrés à pieds pointus. Parmi ces précurseurs de tétrapodes se trouvaient Panderichthys, aujourd’hui fossilisé en Lettonie, Tiktaalik, dans l’Arctique canadien, et Elpistostege, à Miguasha. La conquête progressive des terres par les vertébrés a représenté un événement majeur dans l’histoire du règne animal et soulève une question importante : quel était l’avantage sélectif des premiers tétrapodes ? En d’autres termes, pourquoi ont-ils quitté l’eau? La terre à cette époque, envahie de plantes non comestibles et de quelques arthropodes rares, offrait peu de ressources aux vertébrés de la taille d’un petit crocodile, avides de protéines et doués pour la capture de poissons. Il est plausible que, face à la concurrence d’autres poissons prédateurs de même taille comme Eusthenopteron ou Holoptychius, les précurseurs des tétrapodes se soient aventurés sur terre pour garder leurs proies. Saisir un placoderme comme le Bothriolepis, un poisson très commun, et pouvoir le dévorer tranquillement dans un endroit hors de portée des concurrents envieux était sans aucun doute un avantage convaincant. Il pouvait enfin manger en paix dans le monde dévonien où l’endroit le plus calme – paradoxalement – était en dehors du “monde silencieux” de l’eau!