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L’évolution des requins :un calendrier de 450 millions d’années .

Evolution des requins: un calendrier de 450 millions d’années

Les requins existent depuis des centaines de millions d’années et figuraient déjà dans les archives fossiles avant même que les arbres n’existent. Mais comment ont-ils évolué, sont-ils des « fossiles vivants » et comment ont-ils survécu à cinq extinctions massives?

Les requins appartiennent à un groupe de créatures connues sous le nom de  poissons cartilagineux ,parce que la plupart de leur squelette est fabriqué à partir de cartilage plutôt que d’os. Les dents sont la seule partie de leur squelette qui ne soit pas fabriquée à partir de ce tissu doux et flexible.

Le groupe comprend les animaux les plus célèbres tels que les requins baleines et les grands blancs, mais également  les raies et les poissons peu connus comme les chimères (aussi appelé ratfish, poisson lapin ou des requins fantômes).

Bien qu’ils soient souvent qualifiés de fossiles vivants, les requins ont évolué de nombreuses manières au cours des centaines de millions d’années passés dans les océans.

Quand les requins sont-ils apparus pour la première fois?

Les plus anciennes preuves fossiles de requins ou de leurs ancêtres sont sur une échelle datant de 450 millions d’années, durant la période de l’Ordovicien supérieur .

Emma Bernard, conservatrice des poissons fossiles au Musée, a déclaré: «On a retrouvé des écailles ressemblant à des requins de l’Ordovicien supérieur, mais pas de dents. Si ceux-ci provenaient de requins, cela suggérerait que les premières formes auraient pu être sans dents. Les scientifiques discutent encore pour savoir s’il s’agissait de vrais requins ou d’animaux ressemblant à des requins.

L'histoire évolutive des requins et des chimères remonte à 420 millions d'années

Les chimères sont des poissons cartilagineux, mais pas techniquement des requins. On pense que les requins et les chimères peuvent avoir divergé il y a 420 millions d’années. Aujourd’hui, de nombreuses espèces de chimères sont limitées au grand océan © NOAA / Wikimedia Commons

L’analyse des requins vivants, des raies et des chimères suggère que, il y a environ 420 millions d’années, les chimères s’étaient déjà séparées du reste du groupe. Comme il n’y a pas de fossiles de ces animaux de cette période, ils sont basés uniquement sur l’ADN et les preuves moléculaires de requins et de chimères modernes. C’est également à cette époque que les premières plantes ont envahi le pays.

Dents de requin les plus anciennes

Les premières dents ressemblant à des requins proviennent d’un fossile du Dévonien ancien (410 millions d’années) appartenant à un ancien poisson appelé Doliodus.problématique. Décrit comme le «requin ressemblant le moins à un  requin», on pense qu’il est issu d’un groupe de poissons appelés acanthodiens ou requins épineux.

« Les Acanthodiens n’ont pas du tout une forme de requin, Exempleils ont des écailles en forme de diamant et des épines devant toutes les nageoires », explique Emma. « Mais ils ont un squelette de cartilage, un crâne et une mâchoire  de requin, et au moins quelques dents en forme de requin, qui ont souvent été fusionnées. »

Les premiers requins reconnaissables

Au milieu du Dévonien (il y a 380 millions d’années), le genre Antarctilamna était apparu, ressemblant davantage à des anguilles qu’à des requins. C’est à cette époque que Cladoselache a également évolué. C’est le premier groupe que nous qualifierions de requins aujourd’hui, mais il est fort possible qu’il fasse partie de la branche des chimères et qu’il ne s’agisse donc pas techniquement d’un requin. Comme  prédateurs ils avaient un corps en forme de torpille, une queue fourchue et des nageoires dorsales.

Le premier requin reconnaissable à évoluer est cladoselache

Cladosleache est le premier groupe à évoluer que nous qualifierions de requins, mais ils peuvent en  réalité avoir été un type de chimère © No bu Tamura / Wikimedia Commons

 L âge d’or des requins

La période carbonifère (qui a débuté il y a 359 millions d’années) est connue comme « l’âge d’or des requins ». Un événement d’extinction à la fin du Dévonien a tué au moins 75% de toutes les espèces sur Terre, y compris de nombreuses lignées de poissons qui nageaient autrefois dans les océans. Cela a permis aux requins de dominer, donnant naissance à toute une variété de formes et de formes.

Certains des «requins» préhistoriques les plus étranges à apparaître à cette époque sont en réalité issus de la lignée des chimères. Celles-ci incluent Stethacanthus , qui avait une nageoire en forme d’enclume vraiment particulière, Helicoprion avec une mâchoire inférieure en forme de scie en spirale, et Falcatus , dans lequel les mâles avaient une longue colonne vertébrale faisant saillie à l’arrière et au-dessus de la  tête.

Les chimères modernes sont beaucoup moins diversifiées et vivent généralement dans les océans profonds. Mesurant jusqu’à 1,5 mètre de long, ils ne sont pas réellement des requins. La mâchoire supérieure est soudée au crâne et la plupart des chimères peuvent  également avoir  des épines venimeuses.

L’origine des mâchoires redoutables des requins

La fin de la période du Permien (il y a 252 millions d’années) a été marquée par un autre événement d’extinction massive, détruisant environ 96% de la vie marine. Mais une poignée de lignées de requins ont persisté.

Les requins Hexanchiforme ont évolué il y a environ 195 millions d'années

 

Au début du Jurassique (il y a 195 millions d’années), le groupe de requins modernes le plus ancien connu, les requins Hexanchiformes , avait évolué. Ils ont été suivis pendant le reste du Jurassique par la plupart des groupes de requins modernes.

C’est à ce moment-là qu’ils ont développé des mâchoires saillantes et flexibles, permettant aux animaux de manger des proies plus grosses qu’eux-mêmes, tout en développant la capacité de nager plus rapidement.

Requins plus petits

Au début du Crétacé de la Période (145 millions à 66 millions d’années), les requins étaient encore une fois très répandus et variés dans les mers anciennes, avant de connaître leur cinquième événement d’extinction de masse.

Une grande partie de la vie s’est éteinte pendant l’événement d’extinction du Crétacé final, y compris tous les dinosaures non aviaires, mais les requins ont encore une fois résisté.

Mais ils étaient toujours touchés. Les dents fossiles montrent que la frappe d’astéroïdes à la fin du Crétacé a tué de nombreuses espèces de requins parmi les plus grandes . Seules les espèces les plus petites et les plus profondes qui se nourrissaient principalement de poisson ont survécu.

Megalodon étaient les plus grands shakrs jamais existés

Une dent de mégalodon éteinte comparée à celle d’un grand requin blanc moderne montre toute la taille de ces anciens prédateurs © Trustees du Natural History Museum, Londres

Evolution du grand requin blanc

Les requins ont rapidement commencé à grossir une fois encore,et ont continué à évoluer sous de plus grandes formes dans tout le Paléogène (il y a 66 à 23 millions d’années). C’est à cette époque qu’Otodus obliquus , l’ancêtre du mégalodon ( Otodus mégalodon ), est apparu.

O. megalodon est le plus gros requin à avoir jamais vécu et les scientifiques le considèrent comme l’un des plus puissants prédateurs à avoir évolué.

Malgré ce que beaucoup pourraient penser,  le mégalodon n’est pas lié aux grands requins blancs. En fait il a peut-être été en concurrence avec les ancêtres du grand requin blanc, qui ont évolué au cours de l’Éocène moyen (il y a 45 millions d’années) à partir de requins mako à dents larges.

Evolution du requin marteau

Le groupe de requins vivant le plus jeune est considéré comme  celui du  requin marteau .

requin-marteau-deux colonnes

Le requin marteau est considéré comme le groupe de requins le plus jeune à avoir évolué et ne date que de 23 millions d’années © sauvageanimal/ Shutterstock

Il existe au moins huit espèces différentes de requins-marteaux et, bien que les preuves fossiles suggèrent que leurs ancêtres ont peut-être existé il y a 45 millions d’années, les données moléculaires laissent présager une apparition beaucoup plus récente lors du Néogène (qui a débuté il y a 23 millions d’années).

On pense que la forme étrange de leur tête aide principalement à l’électroréception (la détection de champs ou de courants électriques naturels) alors qu’ils chassent leurs proies. Cela peut également améliorer leur vision, améliorer leur natation et affiner leur capacité à sentir.

Depuis l’extinction de masse du crétacé final, les requins ont à nouveau dominer les océans, retrouvant ainsi le rôle de prédateur de tête avec les grands mammifères marins.

Pourquoi les dents de requins fossiles sont-elles si courantes?

La grande majorité des fossiles de requin trouvés sont des dents. Ceci est dû à deux raisons principales.

Étant donné que la majeure partie du squelette de requin est constituée de cartilage mou, des conditions spéciales sont nécessaires à sa conservation. Les dents, cependant, sont fabriquées à partir d’un matériau beaucoup plus résistant appelé dentine, qui est plus dur et plus dense même que l’os. Bien que cela permette une morsure puissante, cela augmente également le risque de fossilisation des dents, car elles sont moins susceptibles de se décomposer.

Les dents de requin sont les fossiles les plus communs trouvés

Les dents de requin sont les fossiles les plus communs, comme ceux ayant appartenu à  Otodus obliquus, ancêtre du mégalodon © Les administrateurs du Natural History Museum, Londres

L’autre raison est simplement des chiffres. Plutôt que de n’avoir que quelques paires de dents qui durent toute leur vie, les requins produisent continuellement de nouvelles dents. Quand une personne plus âgée se casse ou s’use, elle tombe tout simplement de l’avant de la bouche sur le fond de la mer, lorsqu’une nouvelle dent prend sa place.

En fonction des espèces et du régime alimentaire, sur l’ensemble de durée de vie un requin peut produire entre 20 000 et 40 000 dents.

Cela signifie qu’il y a beaucoup plus de chances qu’une dent de requin soit préservée et transformée en fossile. Les dents ne sont pas seulement la partie la plus commune des requins,ils sont l’un des fossiles les plus communs de tout organisme.

Comment les requins ont-ils survécu à cinq extinctions massives?

Il n’y a pas de raison unique pour laquelle les requins aient survécu aux cinq principaux événements d’extinction –  les causes sont différentes et des groupes de requins différents ont traversé chacun d’eux.

Un thème général semble toutefois être la survie des espèces d’eaux profondes et de leur alimentation. Il est possible que la diversité des requins ait également joué un rôle important.

Les requins ont survécu à cinq événements d'extinction massive

Au cours des 450 millions d’années au cours desquelles les requins ont  évolué ils ont survécu à cinq extinctions massives © Solarseven/ Shutterstock

Emma explique: «Je pense qu’il est prudent de dire que c’est en partie parce que les requins sont capables d’exploiter différentes parties de la colonne d’eau – des océans profonds et sombres aux mers peu profondes, et même aux systèmes fluviaux. Ils mangent une grande variété d’aliments, tels que le plancton, le poisson, les crabes, les phoques et les baleines. Cette diversité signifie que les requins en tant que groupe ont plus de chances de survivre si la situation dans les océans change. « 

Bien que les requins soient simplement incroyablement robustes, il est plus probable que leur incroyable diversité soit la clé de leur succès. Il n’est pas étonnant qu’ils dominent l’océan depuis des centaines de millions d’années.