Pourquoi la tortue a une carapace ?

Aucun autre animal n'a une carapace comparable à celle de la tortue. Les scientifiques ont passé près de deux siècles à essayer de comprendre comment les tortues ont obtenues cette structure unique. Dans cet article qui retrace l'évolution de la tortue, tu vas enfin comprendre pourquoi celle-ci a une carapace. Et non, on ne va pas te dire que c'est juste pour se protéger car dans les faits, la réalité est toute autre... 🤓

L’ANCÊTRE DE LA TORTUE : L’EUNOTOSAURUS

Laisse nous te planter le décor : Ça se passe il y a 260 millions d’années, Tu te trouves en Afrique du sud, au bord d’une rivière. Comme tu es chanceux, tu vois apparaître une petite créature (de la taille d'une main) sortir sa tête de la boue. Elle ressemble à un lézard, elle possède de larges flancs et des pattes trapues. Tu l’attrapes (oui, on considère que tu es quelqu’un de très vif 😂), et tu constates que ses côtes sont très larges. Elles semblent presque fusionnaient entres elles. Cela donne à l’animal un aspect “bombé”. C'est comme si la petite créature avait une demi-carapace.

Cette créature, c'est un Eunotosaurus, et malgré son apparence de lézard, c'est en fait l'une des premières tortues connues. 

Découverte en 1892 elle a été ignorée pendant près d'un siècle. Mais c’était sans compter les recherches d’un homme qui allait tout changer : Tyler Lyson. Ce chercheur passionné a imaginé une nouvelle idée fascinante sur les origines de la carapace des tortues.

Il pense que leur carapace a évolué en premier lieu non pas pour se défendre, mais pour creuser. En effet, Eunotosaurus disposait d’une anatomie idéale pour se déplacer dans la terre et le sable. Avant que les tortues ne deviennent de solides “coquilles ambulantes”, elles auraient donc été des reptiles sous-terrains. 😮

LE DÉBAT SUR L’ORIGINE DE LA CARAPACE

Pendant plus d'un siècle, les biologistes ont débattus sur la façon dont les tortues auraient pût hérités de leurs carapaces. Les paléontologues ont d’abord soutenu que les carapaces ont évoluées à partir d'écailles osseuses appelées ostéodermes. On retrouve ces ostéodermes notamment chez les tatous, les crocodiles et aussi beaucoup d’anciens dinosaures. 

Ces écailles se seraient simplement agrandies au fil du temps pour fusionner avec la colonne vertébrale, créant ainsi un revêtement solide. Cependant beaucoup d’experts du développement n'étaient pas de cet avis. En étudiant les tortues modernes, ils ont déduit que la carapace ressemblait plus à un prolongement des côtes, qui s'élargissaient et finissaient par s'unir.

la plus ancienne tortue étudiée à ce moment là était une créature appelée Proganochelys. Elle avait déjà une carapace entièrement développée. De ce fait, elle n’a que peu aider dans la recherche de l’apparition des carapaces.
Bref, personne n'était d’accord et le débat tournait en rond... 😓

DÉCOUVERTE D’UN NOUVEAU FOSSILE : ODONTOCHELYS

Le débat a prit une autre tournure en 2008, quand des chercheurs Chinois ont trouvés le fossile d’une tortue âgée de 220 millions d'années. Sa carapace couvrait seulement le ventre et non le dos. Ils l'ont appelée Odontochelys semitestacea. Fait frappant, le fossile ne présentait aucun ostéodème. Il avait cependant des côtes très larges très similaire à l'eunotosaurus. La théorie des biologistes experts du développement semblait donc se confirmer ! 😁

L'ÉVOLUTION DE LA CARAPACE DES TORTUES

Les chercheurs savaient désormais à quoi ressemblait une tortue qui avait vécue à une époque intermédiaire. Mais la chance ne s'arrêta pas la car peu de temps après, une nouvelle espèce surnommé Pappochelys fût également trouvée. Cette dernière était daté de 240 millions d’années et ne présentait aucun ostéodème à l’instar d'Eunotosaurus et Odontochelys. Cela à contribuer à renforcer encore plus la thérorie. Grâce à ces fossiles, les scientifiques ont pu enfin reconstituer l'évolution de la carapace. 🐢

Tout d'abord, les côtes inférieures seraient devenues plus larges et auraient fusionnées entre elles pour donner une demi-carapace : le plastron. Ensuite, les côtes supérieures ont suivi le mouvement et ont fusionnées avec la colonne vertébrale, créant ainsi la carapace. Finalement, l’évolution à continuer à faire son chemin et les côtes ont commencé à se développer au-dessus des omoplates.

MAIS POURQUOI CETTE ÉVOLUTION ?

Tout d’abord, il est important de noter que si les côtes s’élargissent et fusionnent, la capacité à respirer est compromise. Deuxièmement, en tant que reptile, les déplacements deviennent aussi beaucoup plus lent. En effet, on sait déjà que la carapace des tortues empêchent le tronc de se plier. De ce fait, elles ne sont propulsées que par leurs membres. C'est en partie pour cela qu'elles sont réputées lentes. Mais alors quel avantage aurait pût tirer la tortue d’une telle évolution ? 🤔

Cette question a longtemps divisée et voilà ce qu’a déclaré Lyson sur le sujet : 
"Lorsque j’ai échanger avec des collègues lors de conférences, ils m'ont automatiquement dit que c'était pour se protéger". "Mais cela n'a jamais eu aucun sens pour moi."

Les carapaces des tortues modernes constituent certainement des défenses puissantes, mais les larges côtes des Eunotosaures et des Pappochelys en sont loin. Elles n'auraient même pas couvert la tête, le cou ou le dos des créatures. Si la protection avait joué un rôle important, il aurait été bien plus logique que l’évolution suive celle des crocodiles et des tatous. Les tortues seraient donc devenues des animaux ostéoderme, ce qui n'aurait pas impacté la respiration et les déplacements.

UN ENFANT DE 8 ANS APPORTE LA RÉPONSE

C’est un spécimen d’Eunotosaurus, découvert par un enfant sud-africain de 8 ans, qui va finir par apporté des nouvelles réponses à Lyson.

Ce fossile d'Eunotosaurus trouvé dans la ferme familiale, avait un crâne court, en forme de pique. Ses pattes avants étaient plus grandes et plus robustes que ses pattes arrières. Les omoplates et les avant-bras étaient très développées, idéal pour tirer les pattes en arrière avec une force extrême. En bref, le reptile était conçue comme un “creuseur”. L’élargissement des côtes avait enfin un sens... 🥳

Ces mêmes caractéristiques pouvait également faire de l’animal un très bon nageur. Lyson a découvert que l'Eunotosaurus possède deux attributs essentiels que le fouissement exige : de grosses griffes pour briser la terre, et des os robustes pour résister aux forces de compression. En effet, lorsque Lyson a examiné ses pattes en coupe transversale, il a constaté que la paire avant était chargée d'os très épais, mais pas les pattes arrières. Là encore, tous les signes indiquaient un spécialiste de l’excavation.

L'Eunotosaurus était souvent trouvé près des étangs et des berges des rivières, mais il vivait à une époque où l'Afrique du Sud était aride. Il est probable que le reptile ai creusé pour échapper aux sécheresses. De cette manière il aurait fui un environnement imprévisible à la surface pour un environnement plus propice à sa survie sous terre. 

Une fois que les tortues ont évoluées vers ce corps d’ “excavatrices”, elles auraient pu facilement se mettre à l'eau pour prospérer en tant qu’animal marin. Leurs côtes se seraient élargies encore plus, ajoutant ainsi une valeur défensive.