Une étude révèle de nouveaux indices sur la façon dont les baleines et les dauphins en sont venus à utiliser l’écholocation

Une étude publiée dans Diversité fournit un nouvel aperçu de la façon dont les baleines à dents et les dauphins en sont venus à naviguer dans le monde sous-marin à l’aide d’ondes sonores.

Les baleines et les dauphins, dépourvus d’oreilles externes, s’appuient sur une technique appelée écholocation pour naviguer et chasser dans l’obscurité. Tout comme les cris et l’écoute des échos, ces animaux émettent des sons aigus qui rebondissent sur les objets et y sont réfléchis, leur permettant ainsi de cartographier leur environnement.

Leurs crânes et leurs tissus mous à proximité et à l’intérieur de l’évent sont asymétriques, ce qui signifie qu’une structure d’un côté est plus grande ou de forme différente que son homologue de l’autre côté. Ce « déséquilibre » permet la production du son. Dans le même temps, une mâchoire inférieure remplie de graisse conduit les ondes sonores vers l’oreille interne, permettant aux animaux de localiser la provenance des sons (audition directionnelle).

Pourtant, la façon dont les baleines et les dauphins ont développé ce « sonar intégré » sophistiqué n’est pas entièrement comprise.

Maintenant, recherche co-écrite par Jonathan Geisler, Ph.D., professeur et président d’anatomie à l’Institut de technologie de New York, et le premier auteur Robert Boessenecker, Ph.D., paléontologue et associé de recherche au Musée de paléontologie de l’Université de Californie. , fournit des indices essentiels.

Les chercheurs ont analysé une vaste collection de fossiles comprenant deux anciennes espèces de dauphins du genre Xenorophus, dont l’une est nouvelle pour la science. Ces espèces font partie des membres primitifs des Odontocètes, le sous-ordre des mammifères marins qui comprend toutes les baleines et dauphins écholocateurs vivants.

Xenorophus était une grande créature d’environ trois mètres de long qui nageait dans les eaux de l’est de l’Amérique du Nord il y a 25 à 30 millions d’années et se nourrissait probablement de poissons, de requins, de tortues de mer et de petits mammifères marins. Extérieurement, il ressemblait aux dauphins modernes mais possédait plusieurs dents imbriquées en forme de molaires, un peu comme un mammifère terrestre ancestral.

Semblable aux odontocètes d’aujourd’hui, Xenorophus avait une asymétrie autour de l’évent, mais pas aussi prononcée que ses parents vivants. Notamment, il présentait également une torsion et un déplacement distincts du museau de plusieurs degrés vers la gauche. Des études antérieures sur d’autres baleines anciennes (archéocètes) suggèrent que cette « courbure du museau » pourrait être liée au placement asymétrique des corps adipeux dans la mâchoire, augmentant ainsi les capacités auditives directionnelles.

Cependant, Xenorophus est allé encore plus loin. Les corps gras de sa mâchoire inférieure, qui fonctionnaient comme des oreilles externes chez les mammifères terrestres, étaient inclinés, exagérant encore davantage l’audition directionnelle. Cette courbure du museau et l’inclinaison des corps gras peuvent être similaires aux oreilles asymétriques des hiboux, qui peuvent détecter l’emplacement précis des proies en fonction de leurs bruits.

Les nouvelles preuves suggèrent que Xenorophus, avec une asymétrie moins prononcée près de l’évent, n’était peut-être pas aussi habile à produire des sons aigus ou à entendre des hautes fréquences que les odontocètes vivants. Cependant, il a pu déterminer la localisation des sons. Par conséquent, Xenorophus a probablement marqué une transition clé dans l’histoire de la manière dont les baleines et les dauphins ont commencé à utiliser l’écholocation.

“Bien que cette asymétrie soit observée chez d’autres baleines anciennes, Xenorophus présente le plus fort de tous les baleines, dauphins ou marsouins, vivants ou éteints”, a déclaré Boessenecker. “En outre, bien que l’asymétrie axée sur les évents chez les odontocètes d’aujourd’hui puisse être attribuée à Xenorophus et à d’autres parents, la torsion et le déplacement du museau ne sont plus visibles aujourd’hui. Cela suggère que Xenorophus est une pièce cruciale du puzzle pour comprendre comment les baleines et les dauphins ont développé leurs capacités d’écholocation.

De plus, alors que de nombreux scientifiques se concentrent sur la symétrie dans la nature, Geisler affirme que leur nouvelle étude démontre l’importance d’examiner également l’asymétrie.

“La symétrie biologique, ou l’imagerie miroir de parties du corps sur des plans anatomiques, est une caractéristique majeure de l’histoire évolutive des animaux et des humains. Cependant, nos recherches montrent le rôle important de l’asymétrie dans l’adaptation à différents environnements, et cette asymétrie devrait être prise en compte. étudié de près dans les fossiles, au lieu d’être rejeté comme une variation individuelle ou supposé être causé par une distorsion géologique”, dit-il.

Dans une prochaine étape, les chercheurs examineront d’autres odontocètes et rechercheront le museau penché sur le côté. Ces futures études pourraient aider à déterminer si cette fonctionnalité était répandue.