Ichthyosauria

Les premières découvertes

Le genre Ichthyosaurus a été décrit pour la première fois en 1699 à partir de fragments de fossiles découverts au Pays de Galles. Les premières vertèbres fossiles ont été publiées à deux reprises en 1708. Le premier fossile complet d'ichtyosaure a été découvert en 1811 par Mary Anning à Lyme Regis, le long de la côte jurassique. Elle a ensuite découvert trois espèces distinctes.

La première grande découverte

La première grande découverte de Mary Anning a été faite peu après la mort de son père, alors qu'elle n'avait que douze ans. En 1810, son frère Joseph a trouvé ce qu'il pensait être un crâne de crocodile, mais le reste de l'animal n'était pas visible. Marie a continué à chercher et un an plus tard, une tempête a emporté une partie de la falaise et a exposé une partie du reste du squelette de la créature de 5,2 m de long, qu'elle a pu déterrer de la falaise et récupérer avec un peu d'aide des carriers locaux. ^p33-41 Anning a découvert plus tard trois autres espèces.

Interprétation

En 1821, William Conybeare et le vieil ami de Mary, Henry De la Beche, publient un article qui analyse les spécimens trouvés par Mary et d'autres personnes. Ils ont conclu que les ichtyosaures étaient un type de reptile marin jusqu'alors inconnu, et ils ont décidé qu'il y avait eu au moins trois espèces.

Anatomie

Les ichtyosaures étaient des reptiles qui ont développé des silhouettes en forme de poisson. Certaines de leurs caractéristiques étaient uniques : ils avaient d'énormes globes oculaires, parfois de plus de 25 cm de diamètre. Ils avaient de grandes mains ("manus") avec jusqu'à 20 os dans un seul doigt, et jusqu'à 10 doigts par manus.

Ils avaient une forme aérodynamique, des pagaies, une queue en forme de poisson et pas de cou. Les ichtyosaures mesuraient en moyenne 2 à 4 m de long ; certains étaient plus petits et d'autres beaucoup plus grands. Leur tête ressemblait à celle d'un marsouin et leur museau était long et denté. Construits pour la vitesse, comme le thon moderne, certains ichtyosaures semblent aussi avoir été des plongeurs en profondeur, comme certaines baleines modernes. On a estimé que les ichtyosaures pouvaient nager à une vitesse allant jusqu'à 40 kilomètres à l'heure (25 mph). Tout comme les cétacés modernes tels que les baleines et les dauphins, ils respiraient de l'air.

Poids

Selon les estimations de Ryosuke Motani, un Stenopterygius de 2,4 mètres pesait environ 163-168 kilogrammes (359-370 lb) tandis qu'un Ophthalmosaurus icenicus de 4 m pesait 930-950 kg (1,03-1,04 tonnes courtes).

Une évolution convergente

Le biologiste Stephen Jay Gould a déclaré que l'ichtyosaure était son exemple préféré d'évolution convergente. Ses similarités avec les poissons ne sont pas homologues, causées par une descendance commune, mais analogues, causées par la sélection dans le même environnement :

"Ce reptile marin aux ancêtres terrestres a tellement convergé vers les poissons qu'il a en fait développé une nageoire dorsale et une queue au bon endroit et avec la bonne conception hydrologique. Ces structures sont d'autant plus remarquables qu'elles ont évolué à partir de rien - le reptile terrestre ancestral n'avait pas de bosse sur le dos ni de lame sur la queue pour servir de précurseur".

Yeux

Les yeux des ichtyosaures sont grands par rapport à la taille du corps, ce qui suggère qu'ils chassent à vue même dans des eaux peu éclairées ou la nuit. En fait, les ichtyosaures détiennent le record de la taille des yeux : le plus grand mesurait 264 mm de diamètre (~10,4 pouces), de l'espèce Temnodontosaurus platyodon. C'est le plus grand œil jamais enregistré pour un vertébré ; l'œil du calmar colossal est encore plus grand. Les yeux des ichtyosaures sont protégés par des anneaux sclérotiques. Il s'agit de plaques osseuses circulaires situées à l'intérieur des bords extérieurs de la cornée de l'œil. Leur fonction est le support mécanique de l'œil. Ils sont bien conservés dans les crânes d'ichtyosaures fossiles.

Ailettes

Au début, les os de la queue pointant vers le bas étaient difficiles à interpréter. Puis, plus tard au XIXe siècle, une découverte remarquable a été faite. Certains spécimens de Mixosaurus et de Stenopterygius ont été bien conservés dans les boues noires d'Allemagne. Ces fossiles ont été conservés dans un sédiment si fin que les fossiles étaient presque parfaits, seuls quelques os étant dérangés ou manquants. Le contour de la forme du corps pouvait être vu comme un mince film de carbone. ^p10 Même si les parties molles avaient pourri depuis longtemps, elles ont laissé leur empreinte. Pour la première fois, les scientifiques ont pu voir clairement que la queue de l'ichtyosaure avait la forme de la queue d'un poisson. Et sur son dos, comme celui d'un requin, il y avait une nageoire dorsale.

Naissance vivante

La naissance vivante a toujours été supposée pour les ichtyosaures, car avec leurs pagaies, ils n'auraient jamais pu manœuvrer sur terre pour pondre des œufs comme le font les tortues. En tant que reptiles, ils produisaient des oeufs cleidoic, mais ils étaient entièrement aquatiques et leurs oeufs se développaient à l'intérieur de la mère. Une fois de plus, des preuves ont été apportées au début du Jurassique en Allemagne, où plusieurs beaux exemples montrent clairement des embryons à l'intérieur de la cage thoracique de l'adulte. Il existe d'autres exemples de jeunes en train de naître. ^p125 Ils sont sortis la queue en premier. Sans aucun doute, une complication de la naissance avait tué la mère et la progéniture ensemble.

Une étude récente sur le premier ichtosaure, le Chaohusaurus, du Trias inférieur, montre un exemple précoce de naissance vivante. Une caractéristique remarquable était un bébé proche d'émerger la tête la première. Les auteurs commentent :

"Sa position tête première à la naissance... indique fortement une origine terrestre de la viviparité, contrairement à la vision traditionnelle. La posture "queue-première naissance" chez les ichtyoptérygiens dérivés, qui converge avec les conditions des baleines et des vaches de mer, est donc une caractéristique secondaire". Selon eux, "les amniotes marins obligatoires semblent avoir évolué presque exclusivement à partir d'ancêtres terrestres vivipares".

En d'autres termes, les ichtyosaures ont donné naissance à des êtres vivants alors qu'ils étaient encore des habitants de la terre. Puis, plus tard, ils se sont adaptés à une vie aquatique.

Ichthyosaure non identifié : le corps est souligné (en peinture) et montre la queue et les nageoires dorsales


Diagramme tiré du document PLoS, montrant les principales caractéristiques du fossile ChaohusaurusLe spécimen   maternel de Chaohusaurus avec trois embryons. Le codage couleur montre : noir, la colonne vertébrale maternelle, y compris les épines neurales et hémiques ; bleu, le bassin maternel et la nageoire postérieure ; vert, les côtes et la gastralie maternelles. Les embryons 1 et 2 sont en orange et jaune, et le nouveau-né 1 est en rouge. Barre d'échelle = 1 cm

Extinction

Les ichtyosaures se sont éteints au cours du Crétacé supérieur, environ 30 millions d'années avant l'extinction de K/T. Il y a eu un événement anoxique océanique à la limite entre le Cénomanien et le Turonien. Les couches profondes des mers sont devenues anoxiques et empoisonnées par le sulfure d'hydrogène (_H2S). Les prédateurs en haut de la chaîne alimentaire ont disparu en même temps que la vie dans les niveaux inférieurs (benthos) de la mer. Les derniers pliosaures et ichtyosaures se sont éteints. ^p251

Le nombre d'ichtyosaures diminuait depuis un certain temps ; ils n'étaient plus aussi nombreux qu'ils l'étaient au Trias supérieur et au Jurassique inférieur. Au Jurassique moyen, on pensait qu'ils appartenaient tous à un seul clade, les Ophtalmosauridés. Au Crétacé, on pensait que seuls trois genres avaient survécu. Depuis plus de 50 ans, on pense qu'un seul genre, Platypterygius, était connu au moment de l'épisode anoxique du Crétacé supérieur.

Toutefois, une étude récente a examiné les principales collections des musées d'Europe occidentale. Cette étude a trouvé des preuves de la présence de quatre genres d'ichtyosaures quelques millions d'années seulement avant l'extinction.

Ces genres occupaient diverses "guildes de nourrissage". Ils l'étaient :

• Platypterygius : un prédateur supérieur
• Sisteronia : un "pierceur" qui se nourrit de proies molles et petites
• Cetarthrosaurus, un généraliste
• un ophtalmosaure sous-terminé : un nourricier généraliste

Cela signifie qu'il y avait encore de la diversité chez les ichtyosaures quelques millions d'années avant l'extinction. Ils peuvent avoir survécu jusqu'à l'extinction.

Il est vrai, cependant, que les ichtyosaures avaient décliné depuis leur apogée. Au Crétacé, ils avaient certainement plus de concurrents qu'au Trias, et des proies plus insaisissables. Le rayonnement adaptatif des poissons téléostéens signifiait que leurs nouvelles proies nageaient rapidement et étaient très évasives. Les téléosts comprenaient également des poissons prédateurs nageant rapidement, qui devaient être des concurrents. D'après ce que nous savons maintenant, l'événement anoxique de l'océan a dû mettre fin aux derniers ichtyosaures.

Dans l'écologie marine, les ichtyosaures et les pliosaures ont été remplacés par les mosasaures géants. Les mosasaures étaient probablement des chasseurs d'embuscade, dont la stratégie du sit-and-wait s'est apparemment avérée la plus efficace.

Le sort des ichtyosaures