Les scientifiques ont découvert que les serpents possèdent une horloge évolutive particulièrement rapide qui leur permet de s’adapter à des changements environnementaux bien plus rapidement que d’autres reptiles. Cette caractéristique a contribué à en faire des « gagnants » de l’évolution qui prolifèrent à travers la planète.
Les squamates : des maîtres de l’adaptation
Les serpents et les lézards, regroupés sous l’ordre des squamates, jouent un rôle majeur parmi les vertébrés terrestres et représentent environ un tiers de cette catégorie d’animaux. Ce groupe se distingue par des adaptations remarquables en ce qui concerne la locomotion, l’alimentation et les sens.
En ce qui concerne la locomotion, les squamates ont en effet développé une variété de modes de déplacement. Les serpents ont par exemple évolué pour se déplacer de manière ondulatoire, tandis que certains lézards peuvent courir sur leurs pattes ou utiliser des mouvements latéraux. Ces innovations dans la locomotion ont probablement joué un rôle clé dans leur succès écologique en leur permettant de s’adapter à différents environnements et modes de vie.
Sur le plan alimentaire, les squamates présentent également une diversité impressionnante. Certains sont spécialisés dans la chasse active, tandis que d’autres adoptent des stratégies plus passives. Les serpents sont en particulier connus pour leur capacité à ingérer des proies beaucoup plus grandes que leur propre tête grâce à leur mâchoire extensible.
En ce qui concerne les sens, les squamates ont développé des systèmes sensoriels sophistiqués. Les serpents possèdent par exemple des organes sensoriels thermiques qui leur permettent de détecter la chaleur émise par leurs proies. De plus, certains lézards ont des adaptations visuelles et auditives remarquables.
Cependant, malgré ces observations fascinantes, les mécanismes évolutifs exacts à l’origine de ces adaptations restent largement méconnus. Comprendre les facteurs qui ont conduit à ce rayonnement évolutif au sein des squamates, tant en termes de diversité morphologique que comportementale, demeurait donc un domaine de recherche important pour les biologistes.
Une analyse multidisciplinaire
Dans le cadre d’une étude récente qui visait à élucider les facteurs évolutifs à l’origine de ce rayonnement, des chercheurs ont adopté une approche multidisciplinaire en utilisant des méthodes variées pour analyser les caractéristiques morphologiques, génétiques et écologiques des serpents et des lézards.
Dans le détail, l’équipe a entrepris une analyse approfondie du génome de près de mille de ces animaux. Cette approche lui a permis d’explorer les similarités et les différences génétiques entre différentes espèces de squamates, offrant ainsi des indices sur les mécanismes évolutifs à l’œuvre. Les scientifiques ont également examiné le contenu stomacal de plus de 60 000 spécimens de musée, ce qui leur a permis d’obtenir des informations détaillées sur les préférences alimentaires des différentes espèces. Comprendre comment ces animaux se nourrissent a en effet joué un rôle crucial dans l’évaluation de leur adaptation écologique.
En complément des données de laboratoire, les chercheurs ont également effectué des observations sur le terrain pour étudier les comportements et les interactions des serpents et des lézards dans leur habitat naturel. Cette approche a fourni des informations sur la manière dont ces animaux s’adaptent à leur environnement.
En utilisant les données génomiques, morphologiques et écologiques collectées, les chercheurs ont ensuite construit un arbre évolutif complet. Cet arbre a permis de cartographier les changements corporels et alimentaires au fil du temps, offrant ainsi un aperçu de l’évolution des squamates.
Enfin, les chercheurs ont appliqué des modèles mathématiques et statistiques. Ces outils ont permis de quantifier et de comprendre les taux d’évolution, les moments clés des explosions évolutives et les schémas généraux de diversification au sein du groupe.
Une évolution très rapide
En combinant ces approches complémentaires, l’équipe a ainsi pu dresser un tableau plus complet des forces évolutives à l’œuvre chez les squamates. Les résultats suggèrent que les serpents ont subi plusieurs explosions évolutives et évolué rapidement après leur émergence il y a environ 128 millions d’années, puis de nouveau pendant la période du Crétacé et après l’extinction des dinosaures. Cette horloge évolutive rapide continue visiblement de nos jours et permet aux serpents de s’adapter rapidement à de nouveaux environnements et opportunités.
Cependant, tout en fournissant des réponses significatives, cette étude a également ouvert la voie à de nouvelles questions. En effet, la raison précise pour laquelle les serpents ont cette horloge évolutive rapide reste encore un mystère pour les scientifiques. Ces derniers pensent que cette rapidité d’évolution pourrait être liée au développement initial de caractéristiques telles que l’absence de membres, des crânes flexibles et des systèmes avancés de détection chimique, mais des études supplémentaires seront nécessaires pour le déterminer.
Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Science.
