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Article.
Les premiers animaux à sang chaud
Jean-Paul Baquiast 25/07/2017

Pour un homme, avoir le sang chaud signifie, du moins en français, qu'il se met facilement en colère. Mais cela signifie aussi qu'il est capable de produire sa chaleur corporelle (endothermie), et de la maintenir à une température élevée et constante, soit 37 degrés, si la température extérieure varie entre – 10 degrés environ et + 30 degrés environ (homéothermie). Pour cela le corps dispose de toute une série de propriété, création de calories et évacuation de la chaleur, qui supposent notamment une alimentation et une abreuvation adéquates.

Le mammifère humain n'est pas seul à disposer de ces capacités. C'est le cas de tous les autres mammifères comme des oiseaux. Les animaux ne disposant pas de ce caractère se trouvent beaucoup plus dépendants de la température extérieure. Ils entrent en hypothermie ou en hyperthermie, très vite suivies de mort, s'ils ne choisissent pas convenablement leur environnement. C'est le cas notamment des reptiles. Tous les autres êtres vivants sont dans ce cas, y compris les végétaux.

On s'est demandé à quel moment de l'histoire de la vie cette capacité à maintenir la chaleur corporelle était apparue. Autrement dit, les prédécesseurs des mammifères en disposaient-ils? Une collaboration internationale principalement composée de chercheurs français a abordé cette question 1) Ils ont montré que les espèces à sang chaud sont apparues au cours du Permien supérieur, il y a 252 à 259 millions d’années. Ce caractère nouveau aurait d’ailleurs favorisé leur survie lors de l’extinction du Permien-Trias, il y a 252 millions d’années. L'étude vient d'être publiée dans la revue eLife 2)

Des analyses de datation menées sur 90 fossiles découverts en Afrique du Sud, au Lesotho, au Maroc et en Chine ont montré que l'aptitude à maintenir constante la température du corps est apparue au sein des thérapsides, ancêtres reptiliens des mammifères. Il y a 270 à 252 millions d’années, les thérapsides formaient six sous-groupes dont l’un d’eux, les cynodontes, a donné les mammifères.

Des analyses de la composition isotopique 4) d'os et de dents, comparées à celles de mammifères contemporains ont montré que huit espèces, issues de deux lignées différentes de thérapsides, étaient déjà endo-homéothermes quelques millions d’années avant l’extinction du Permien-Trias. L’une d’entre-elle, les dicynodontes est maintenant éteinte, mais la seconde, les cynodontes, a donné les mammifères. Toutes deux ont survécu à l’extinction d’il y a 252 millions d’années, alors que 75% des espèces terrestres ont péri. La clé de leur résistance aux changements climatiques brutaux pourrait résider dans leur endo-homéothermie.

Il restera à comprendre comment cette aptitude à l'endo-homéothermie est apparue chez des espèces qui n'en disposaient pas. Fut-ce une mutation au hasard qui s'est répandue du fait de son intérêt pour la survie. Etait-elle déjà en puissance dans les espèce précédentes, sous forme notamment de gènes qui ne s'exprimaient pas? Il est certain qu'une analyse des gènes permettant l'endo-homéothermie, qui n'a pas encore été réalisée à notre connaissance, pourrait avoir de nombreuses applications


Notes

1) Le Laboratoire de géologie de Lyon : Terre, planètes et environnement (CNRS/ENS de Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1), le Laboratoire d’écologie des systèmes naturels anthropisés (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1/ENTPE), le Laboratoire de physique du globe de Paris (CNRS/IPGP/Université Paris Diderot), le Centre de recherches en paléobiodiversité et paléoenvironnements (CNRS/MNHN/UPMC), l’Université sud-africaine du Witwatersrand ainsi que l’Académie chinoise des sciences. Voir CNRS

2) Elife A la date où est écrit notre article, l'étude de l'équipe n'est pas encore accessible sur le site.

Nous profitons de cette occasion pour recommander la lecture de eLife. La revue est peu connue en France, sauf des spécialistes. Beaucoup des articles publiés sont pourtant accessibles à un public plus étendu.

3) Therapsides. Wikipedia

4) Les deux isotopes stables de l'oxygène O, 16O et 18O sont incorporés différemment dans les os et les dents en fonction du métabolisme des animaux. Ainsi, un animal à sang chaud aura une composition isotopique distincte d’un autre à sang froid partageant le même environnement.