Si vous observez une nageoire d'alimentation, une baleine bleue ou un rorqual à bosse, vous aurez probablement un aperçu des poils de fanons qui remplissent sa mâchoire béante. Baleen ne ressemble à aucune autre structure d’alimentation sur la planète. Fabriqué à partir de kératine, le même matériau que les cheveux et les ongles de doigts, le fanon est suspendu au toit de la bouche d'une baleine et est utilisé pour filtrer les petits poissons et les crustacés des grandes gorgées d'eau. Lorsque l'eau pénètre dans la bouche d'une baleine, les petites créatures passent facilement à travers les soies en forme de peigne, mais une fois que la bouche d'une baleine est remplie d'eau, elle rejette l'eau, emprisonnant les minuscules créatures dans le mur de fanons Avalé entier.
Les scientifiques ne savent ni comment ni quand les fanons ont évolué, mais la découverte récente d'un ancien fossile de baleine, vieux de 30 à 33 millions d'années, dissimulée dans les collections du Musée national d'histoire naturelle de Smithsonian pourrait être un indice essentiel.
Selon une nouvelle étude publiée par des chercheurs du Smithsonian Museum of Natural History, de la Texas A & M University, du Burke Museum of Natural History and Culture de Seattle et de la George Mason University, cette ancienne baleine appelée Maiabalaena nesbittae ne se nourrit ni de dents ni de fanons. Il existe aujourd'hui deux lignées de baleines: celles qui mangent avec des fanons et celles qui mangent avec leurs dents et leur écholocation pour suivre leurs proies. Pendant longtemps, les paléobiologistes ont émis l'hypothèse qu'un ancêtre des baleines à fanons pourrait avoir à la fois des dents et une forme primitive de fanon, ce que les scientifiques appellent une espèce en transition. Il ne reste aucune preuve d'une telle espèce, mais la découverte de Maiabalaena suggère qu'une ancienne espèce de baleine n'aurait peut-être pas besoin de dents ni de fanons pour survivre.
La mâchoire supérieure et le crâne de Maiabalaena nesbittae . Les baleines ont été les premiers mammifères à produire des fanons, et aucun autre mammifère n'utilise une structure anatomique, même très semblable à celle-ci, pour consommer sa proie. (Smithsonian) «Quand nous parlons de l'évolution des baleines, les manuels scolaires ont tendance à se concentrer sur les premiers stades, quand les baleines sont passées de la terre à la mer», explique Nicholas Pyenson, conservateur des mammifères marins fossiles. « Maiabalaena montre que la deuxième phase de l'évolution de la baleine est tout aussi importante pour l'évolution à grande échelle. Pour la première fois, nous pouvons maintenant cerner l'origine de l'alimentation par filtre, qui est l'une des innovations majeures de l'histoire de la baleine. ”
Comme la plupart des tissus mous, les fanons ne se fossilisent pas. Trouver des indices qui suggèrent l'existence de fanons dans des fossiles plus anciens nécessite un peu de travail de détective: un simple examen des os de la mâchoire de cette baleine fossilisée à l'œil nu n'allait pas la couper. Au lieu de cela, les scientifiques se sont tournés vers les puissances haute résolution d'un tomodensitomètre pour examiner de plus près la structure de l'os. Ce qu'ils ont trouvé était inattendu.
«Cela nous a échappé d'une manière que nous ne pouvions pas avoir il y a 5 à 10 ans. Nous avons une image de ce qui se passait à l'intérieur de l'os et cela peut nous dire si les fanons étaient là ou non », déclare Carlos Peredo, auteur principal de l'étude et candidat au doctorat à l'Université George Mason.
Carlos Mauricio Peredo, boursier prédoctoral du Musée national d'histoire naturelle et auteur principal de l'étude, avec Maiabalaena nesbittae, une baleine à fanons de 33 millions d'années. Le fossile est le premier de ses espèces à être décrit par les scientifiques et servira maintenant d’exemplaire de cette espèce pour la communauté scientifique. (Smithsonian) De nos jours, les baleines ont des réseaux élaborés de vaisseaux sanguins dans les cuvettes de leurs bouches qui nourrissent leurs fanons ou leurs dents de nutriments. Et ainsi, leurs os de mâchoire sont criblés de trous microscopiques. Ce n'était pas le cas pour ce fossile.
Au lieu de cela, le crâne de Maiabalaena présentait des signes d'une ligne de gomme charnue, d'une langue forte et de joues musclées conçues pour passer l' aspirateur dans ses repas de calmar et de poisson. Avec ces muscles puissants, sa bouche pourrait fonctionner comme une paille - un exploit observé chez des baleines à dents plus récentes comme le narval et les odobénocétops éteints. Le toit de la bouche de Maiabalaena était plus mince que celui des fanons d’aujourd’hui, qui ont besoin d’une large ouverture pour ancrer leurs nombreuses plaques de fanons. Il y avait aussi des nageoires frontales relativement longues et larges, une bizarrerie qui reste toujours celle des scientifiques.
Avec une méthode d’alimentation aussi unique, il n’est que logique de se demander pourquoi cette baleine évoluerait de la sorte. Quel pourrait être l'avantage de perdre un outil d'alimentation important comme les dents?
Premièrement, les dents sont chères. Il faut beaucoup d’énergie et de ressources pour construire des dents avec un émail puissant. Le slurping est beaucoup plus économique lorsque des aliments mous sont facilement disponibles. Deuxièmement, cette baleine a vécu à une époque de l’histoire de la Terre, où l’environnement changeait rapidement. Alors que l'Antarctique se séparait de l'Amérique du Sud à la fin de l'Éocène, les courants océaniques ont été perturbés. Maintenant, avec l'Antarctique seulement, un courant massif entoure le continent - un changement qui a des implications énormes pour les températures atmosphériques et océaniques à travers le monde. Bien que l’impact de cette catastrophe sur les baleines n’ait pas encore été clairement défini, il est clair que le changement du climat de la Terre a été une étincelle qui a déclenché un changement évolutif spectaculaire.
«Chaque fois que nous trouvons une baleine différente à cette époque, c’est:« Oh, c’est différent, c’est bizarre ». Vous trouvez deux baleines l'une à côté de l'autre et elles ne se ressemblent pas », explique Peredo.
Reconstitution artistique d'une mère et d'un veau de Maiabalaena nesbittae allaitant au large de l'Oregon au cours de l'Oligocène, il y a environ 33 millions d'années. Alors que Maiabalaena n'aurait pas été en mesure de mâcher ou de filtrer l'alimentation, les attachements musculaires aux os de la gorge indiquent qu'il avait probablement de fortes joues et une langue rétractable. Ces traits lui auraient permis d’aspirer de l’eau dans sa bouche, prenant ainsi des poissons et des petits calmars. (Alex Boersma) Les baleines, dont l'anatomie alimentaire est généralement relativement semblable, sont remarquablement différentes pendant l'Oligocène - l'époque qui a immédiatement suivi l'Éocène et le changement de la géographie de la Terre. Certaines de ces baleines avaient des dents qui ressemblaient à la silhouette déchiquetée d'une crête de montagne, tandis que d'autres avaient une simple dent conique avec un seul point. Il y avait même des baleines de la lignée des baleines à dents qui ont perdu leurs dents et ont eu recours à une alimentation par succion. Cette diversité suggère que, alors que la Terre évoluait, les baleines expérimentaient les meilleures stratégies d'alimentation et qu'à la fin de l'oligocène, elles se rétrécissaient sur une forme simple qui persistait jusqu'à ce jour.
Quant à quand fanons émergé? Bien que ce ne soit pas encore clair, les scientifiques s’imaginent. L'ancêtre commun de toutes les baleines à fanons aurait vécu il y a 23 à 25 millions d'années. Il est probable que cet ancêtre non découvert ait émergé pendant la période de changement intense à l'Oligocène. C'est également à cette époque que le premier ancêtre commun des baleines à dents d'aujourd'hui est apparu.
Alors que notre monde entre à nouveau dans une nouvelle période de changement climatique rapide, prendre le temps de regarder comment l'adaptation des baleines du passé a peut-être permis de mieux comprendre la situation des baleines d'aujourd'hui. Il est déjà prouvé que les baleines modifient leurs itinéraires de migration et recherchent de nouvelles sources de nourriture. Les baleines devront probablement évoluer davantage que leur comportement pour survivre et s'adapter à l'évolution du monde qui les entoure.
