Les trompes des éléphants, ces appendices uniques, ont longtemps suscité la curiosité et l'admiration des scientifiques. Une récente étude préliminaire, publiée le 28 novembre dans la revue
eLife, apporte un nouvel éclairage sur l'évolution de ces structures extraordinaires, révélant comment les changements climatiques ont pu influencer leur développement.
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La trompe de l'éléphant, pouvant atteindre plus de 2 mètres de long et composée de plus de 40 000 muscles et fibres nerveuses, est un exemple remarquable de la biologie évolutive. Elle combine force et délicatesse, capable de soulever plus de 270 kilogrammes tout en pouvant attraper délicatement une cacahuète.
L'étude de l'évolution de la trompe s'avère complexe, en partie à cause de la difficulté à trouver des preuves directes dans les registres fossiles, étant donné que les tissus mous comme les muscles et la peau ne se fossilisent pas bien. Les chercheurs se sont donc concentrés sur les mandibules des ancêtres des éléphants, notant qu'une longue trompe coévolue souvent avec une mandibule qui se raccourcit.
Dirigée par Chunxiao Li, chercheur à l'Université de l'Académie des Sciences Chinoises, cette étude compare trois grandes familles de mammifères semblables aux éléphants ayant vécu il y a environ 11 à 20 millions d'années en Chine du Nord. Ces familles, Amebelodontidae, Choerolophodontidae et Gomphotheriidae, représentent des lignées distinctes de gomphotheres, ancêtres des éléphants actuels.
L'équipe de recherche a analysé l'émail dentaire de ces trois types d'éléphants anciens pour déduire leurs habitudes alimentaires et les environnements dans lesquels ils vivaient. Les résultats indiquent que les Choerolophodontidae habitaient probablement des forêts denses, tandis que les Amebelodontidae s'étendaient dans des habitats plus ouverts, tels que les prairies. Les Gomphotheriidae se trouvaient dans des habitats intermédiaires.
A–C: Les modèles des mandibules de Choerolophodon, Gomphotherium et Platybelodon ont été analysés sous stress, simulant l'application de forces musculaires et une force externe.
D: Étude des courbes d'énergie de déformation des mandibules sous différentes conditions de force.
E: Évaluation de l'efficacité de la coupe des brindilles par les mandibules dans différentes orientations.
F: Reconstitution des comportements alimentaires de ces gomphothères dans divers environnements, allant de forêts denses à prairies ouvertes.
G: Reconstruction détaillée en 3D montrant comment Platybelodon utilisait sa trompe et ses défenses mandibulaires pour se nourrir.
En combinant ces découvertes avec des simulations mathématiques du mouvement de la mâchoire de ces espèces éteintes, les scientifiques ont pu déduire que les changements dans l'environnement – du chaud et humide au froid, sec et ouvert – ont pu favoriser l'évolution des trompes telles que nous les connaissons aujourd'hui. Cette transition vers des milieux ouverts aurait encouragé les premiers éléphants à utiliser leurs longues trompes pour saisir l'herbe.
En comparaison, les animaux forestiers comme les tapirs ont des trompes relativement faibles par rapport à celles des éléphants, suggérant que l'environnement joue un rôle crucial dans le développement de ces structures.
Cette étude offre une perspective fascinante sur l'adaptation et l'évolution des éléphants, démontrant comment les pressions environnementales et les changements climatiques ont façonné l'une de leurs caractéristiques les plus emblématiques.