Therapsida
Theromorpha ⹠Thérapsides, Théromorphes
RĂšgne | Animalia |
---|---|
Embranchement | Chordata |
Sous-embr. | Vertebrata |
Super-classe | Tetrapoda |
Classe | Synapsida |
Clade | Eupelycosauria |
Clade | Sphenacodontia |
Clade | Sphenacodontoidea |
Sous-ordres de rang inférieur
- â Raranimus
- incertae sedis :
- â Dinosaurus
- â Niaftasuchus
- â Biarmosuchia
- Eutherapsida
- â Dinocephalia
- Neotherapsida
- â Anomodontia
- Theriodontia
- â Gorgonopsia
- Eutheriodontia
- â Therocephalia
- Cynodontia
- â Divers taxons Ă©teints
- Mammalia
Les thérapsides (Therapsida[note 1]), parfois appelés théromorphes (Theromorpha) selon certaines sources, forment un groupe majeur de synapsides eupélycosauriens qui comprend les mammifÚres et les lignées ancestrales de ces derniers. Bon nombre des traits considérés aujourd'hui comme spécifiques aux mammifÚres ont leurs origines chez les premiers thérapsides, y compris les membres qui sont articulés sous le corps, et non latéralement comme chez de nombreux reptiles et amphibiens.
Les plus vieux thérapsides connus sont datées de plus de 272 millions d'années et descendent des sphénacodontes, remplaçant progressivement les pélycosaures (terme non valide utilisé pour désigner les synapsides plus basaux) en tant que grands animaux terrestres dominants du Permien moyen jusqu'au Trias inférieur. à la suite de l'extinction Permien-Trias, l'importance relative des thérapsides diminue par rapport aux reptiles diapsides qui se diversifient rapidement au cours du Trias moyen, seuls les dicynodontes et les euthériodontes survivant à cet évÚnement, les autres lignées s'étant éteintes.
Les thérapsides euthériodontes comprennent les cynodontes, un groupe trÚs diversifié qui donne naissance aux mammifÚres durant le Jurassique moyen, ces derniers étant parmi les rares représentants du groupe ayant survécu à l'extinction Trias-Jurassique. Les derniers des cynodontes non mammaliens, les tritylodontidés, continuent d'exister jusqu'au Crétacé inférieur.
Caractéristiques
MĂąchoire et dentitions
Les fosses temporales des thĂ©rapsides sont plus grandes que celles des pĂ©lycosaures et leurs mĂąchoires sont plus complexes et puissantes : les dents se diffĂ©rencient en incisives frontales pour pincer, en grandes canines latĂ©rales pour perforer et dĂ©chirer ainsi que des molaires pour cisailler et hacher les aliments, en raison du fait que beaucoup d'espĂšces actuelles et en particulier non mammifĂšres possĂšdent un palais charnu qui leur permet dĂ©jĂ de manger et respirer en mĂȘme temps.
Posture
Les pattes des thérapsides sont positionnées plus verticalement sous leurs corps que ne le sont celles des reptiles et des pélycosaures. De plus, par rapport à ces groupes, les pieds sont plus symétriques, avec les premier et dernier orteils courts et les orteils moyens longs, une indication que l'axe du pied est placé parallÚlement à celui de l'animal, sans s'étendre latéralement. Cette orientation aurait donné une démarche plus semblable à celle d'un mammifÚre que celle d'un lézard ou d'un pélycosaure[3].
Physiologie
La physiologie des thĂ©rapsides est mal connue. La plupart des thĂ©rapsides du Permien possĂšdent un foramen pinĂ©al, ce qui indique qu'ils ont un Ćil pariĂ©tal comme de nombreux reptiles et amphibiens modernes. L'Ćil pariĂ©tal joue un rĂŽle important dans la thermorĂ©gulation et le rythme circadien des ectothermes, mais est absent chez les mammifĂšres modernes, qui sont endothermiques[4]. Vers la fin du Permien, les dicynodontes, les thĂ©rocĂ©phales et les cynodontes montrent des tendances parallĂšles vers la perte du foramen pinĂ©al, ce dernier Ă©tant complĂštement absent chez les cynodontes probainognathiens. Les preuves des isotopes de l'oxygĂšne, qui sont corrĂ©lĂ©es Ă la tempĂ©rature corporelle, suggĂšrent que la plupart des thĂ©rapsides du Permien sont ectothermes et que l'endothermie aurait Ă©voluĂ© de maniĂšre convergente chez les dicynodontes et les cynodontes vers la fin du Permien[5]. En revanche, des preuves histologiques suggĂšrent que l'endothermie est partagĂ©e Ă travers les thĂ©rapsides[6], alors que les estimations du dĂ©bit sanguin et de la durĂ©e de vie chez Morganucodon suggĂšrent que mĂȘme les premiers mammaliaformes ont des taux mĂ©taboliques de type « reptilien »[7]. Des preuves de cornets respiratoires, supposĂ©es indiquer une endothermie, sont rapportĂ©es chez le thĂ©rocĂ©phale Glanosuchus (en), mais une Ă©tude ultĂ©rieure montre que les sites de fixation apparents des cornets peuvent simplement ĂȘtre le rĂ©sultat d'une distorsion du crĂąne[8].
TĂ©gument
L'évolution des téguments chez les thérapsides est mal connue et il existe peu de fossiles qui fournissent des preuves directes de la présence ou de l'absence de fourrure. Les synapsides les plus basaux avec des preuves directes et sans ambiguïté de fourrure sont les docodontes, qui sont des mammaliaformes trÚs étroitement liés au groupe-couronne des mammifÚres. La peau d'un crùne fossilisée du dinocéphale Estemmenosuchus est décrite comme montrant une peau « glandulaire », manquant à la fois d'écailles et de poils[9].
Des coprolithes contenant ce qui semble ĂȘtre des poils sont trouvĂ©s dans des archives fossile datant du Permien[10] - [11]. Bien que la source de ces poils ne soit pas connue avec certitude, ils peuvent suggĂ©rer que les poils sont prĂ©sents dans au moins certains thĂ©rapsides de cette pĂ©riode.
La fermeture du foramen pinĂ©al chez les cynodontes probainognathiens peut indiquer une mutation du gĂšne rĂ©gulateur Msx2, qui est impliquĂ© Ă la fois dans la fermeture du toit du crĂąne et dans le maintien des follicules pileux chez la souris[12]. Cela suggĂšre que les fourrures ont peut-ĂȘtre d'abord Ă©voluĂ© chez les probainognathiens, bien que cela n'exclue pas entiĂšrement une origine plus ancienne de cette derniĂšre[12].
Les vibrisses proviennent probablement des cynodontes probainognathiens[12] - [13]. Certaines études déduisent une origine plus ancienne des vibrisses sur la base de la présence de foramens sur le museau des thérocéphales et des premiers cynodontes, mais la disposition des foramens dans ces taxons ressemble en réalité à celles de certains sauropsides[14], ce qui rend la présence de vibrisses semblables à ceux des mammifÚres peu probable[13].
Ăvolution des thĂ©rapsides
Les thĂ©rapsides descendent d'un groupe de pĂ©lycosaures appelĂ©s sphĂ©nacodontes[16] - [17]. Ces derniers deviennent les animaux terrestres dominants du Permien moyen, remplaçant leurs ancĂȘtres pĂ©lycosaures. Le taxon Therapsida se compose de quatre sous-groupes principaux : les biarmosuchiens, les dinocĂ©phales, les anomodontes (herbivores) ainsi que les thĂ©riodontes (qui incluent notamment les ancĂȘtres des mammifĂšres). AprĂšs un bref sursaut de diversitĂ© Ă©volutive, les dinocĂ©phales s'Ă©teignent durant la fin du Permien moyen, mais le sous-groupe d'anomodontes connu sous le nom de dicynodontes ainsi que les thĂ©riodontes tels que les gorgonopsiens et les thĂ©rocĂ©phales prospĂšrent, rejoints tout Ă la fin du Permien par les premiers cynodontes.
Comme tous les autres tétrapodes, les thérapsides sont gravement touchés par l'extinction Permien-Trias : les gorgonopsiens et les biarmosuchiens disparaissent complÚtement et les groupes restants (dicynodontes, thérocephales et cynodontes), réduits à une poignée d'espÚces chacun durant le Trias inférieur. Les dicynodontes, maintenant représentés par un seul groupe de grands herbivores trapus, les Kannemeyeriiformes et les cynodontes de taille moyenne (comprenant à la fois des formes carnivores et herbivores), prospÚrent dans le monde entier tout au long du Trias inférieur et moyen. Ils disparaissent des archives fossiles dans une grande partie de la Pangée à la fin du Carnien (Trias supérieur), bien qu'ils continuent d'exister quelque temps de plus dans la bande équatoriale humide et au sud.
Parmi les quelques exceptions figurent les eucynodontes, encore plus dĂ©rivĂ©s, dont aux moins trois groupes d'entre eux rĂ©ussissent Ă survivre. Ils apparaissent Ă la fin du Trias et la famille extrĂȘmement proche des mammifĂšres, les tritylodontidĂ©s, survit jusqu'au CrĂ©tacĂ© infĂ©rieur. Une autre famille extrĂȘmement proche des mammifĂšres, les trithĂ©lodontidĂ©s, est inconnue des archives fossiles datant d'aprĂšs le Jurassique infĂ©rieur. Les mammaliaformes incarnent le troisiĂšme groupe, comprenant Morganucodon et des formes apparentĂ©es. Certains taxonomistes dĂ©signent ces animaux comme Ă©tant des « mammifĂšres », bien que la plupart limitent ce terme au groupe-couronne qui contient les reprĂ©sentants modernes.
Certains cynodontes ne faisant pas partie des eucynodontes survivent de l'extinction Permien-Trias : Thrinaxodon, Galesaurus et Platycraniellus sont connus des archives fossiles du Trias inférieur. Cependant, au Trias moyen, seuls les eucynodontes subsistent.
Les dicynodontes font partie des groupes de thérapsides les plus avancés de la fin du Permien et prospÚrent jusqu'à la fin du Trias.
Les thérocéphales, proches parents des cynodontes, réussissent également à survivre lors de cette extinction et continuent à se diversifier tout au long du Trias inférieur. Cependant, à l'approche de la fin de cette période, les thérocéphales sont en déclin jusqu'à une éventuelle extinction, probablement dépassés par la lignée des diapsides qui se diversifie rapidement, équipée de systÚmes respiratoires sophistiqués mieux adaptés au monde trÚs chaud, sec et pauvre en oxygÚne de la fin du Trias.
Les mammifĂšres (incluant l'homme) sont les seuls thĂ©rapsides encore existants de nos jours. Le groupe-couronne des mammifĂšres, dont les plus vieux reprĂ©sentants connus datent du Jurassique infĂ©rieur, est issu d'une radiation Ă©volutive des mammaliaformes contenant Ă©galement des formes apparentĂ©es tels que les docodontes. Les mammaliaformes eux-mĂȘmes descendent des probainognathiens, une des deux lignĂ©es des eucynodontes.
Classification
Six grands groupes de thĂ©rapsides sont gĂ©nĂ©ralement reconnus : Biarmosuchia, Dinocephalia, Anomodontia, Gorgonopsia, Therocephalia et Cynodontia. Un clade unissant les thĂ©rocĂ©phales et les cynodontes, appelĂ© Eutheriodontia, est bien soutenu, mais les relations entre les quatre autres clades sont controversĂ©es[20]. L'hypothĂšse la plus largement acceptĂ©e des relations entre les thĂ©rapsides est celui d'Hopson et Barghausen, proposĂ©e pour la premiĂšre fois en . Selon cette hypothĂšse, les biarmosuchiens sont le premier groupe de thĂ©rapsides majeurs divergent, les cinq autres groupes formant les Eutherapsida. Au sein mĂȘme de ce clade, les gorgonopsiens sont le groupe frĂšre des euthĂ©riodontes, formant ensemble le taxon Theriodontia. Hopson et Barghausen ne sont pas parvenus Ă une conclusion sur la façon dont les dinocĂ©phales, les anomodontes et les thĂ©riodontes seraient liĂ©s les uns aux autres, mais des Ă©tudes ultĂ©rieures suggĂšrent que les anomodontes et les thĂ©riodontes devraient ĂȘtre classĂ©s ensemble au sein des Neotherapsida[21]. Cependant, il reste un dĂ©bat sur ces relations, en particulier certaines Ă©tudes qui suggĂšrent que les anomodontes, et non les gorgonopsiens, sont le taxon frĂšre des euthĂ©riodontes, d'autres Ă©tudes montrent que les dinocĂ©phales et les anomodontes forment un clade, et la position phylogĂ©nĂ©tique ainsi que la monophylie des biarmosuchiens restant controversĂ©.
En plus des six grands groupes, il existe des taxons aux classifications incertaines. L'un des exemples les plus connus est celui de Raranimus, datant du dĂ©but du Permien moyen de l'actuelle Chine, qui est le thĂ©rapside le plus basal ainsi que le plus ancien identifiĂ© Ă ce jour[15] - [22]. Le genre amĂ©ricain datant du Permien infĂ©rieur, Tetraceratops, est depuis longtemps suspectĂ© d'ĂȘtre le thĂ©rapside le plus basal connu, Ă©tant plus primitif encore que Raranimus[23] - [24]. Cependant, une Ă©tude de suggĂšre qu'il est plus probable qu'il s'agisse d'un sphĂ©nacodonte apparentĂ© plutĂŽt que d'ĂȘtre un vrai reprĂ©sentant des thĂ©rapsides[25].
Le cladogramme ci-dessous présente la phylogénie des thérapsides selon T. S. Kemp (2011)[26] basée selon la proposition d'Hopson et Barghausen (1986)[21] :
Galerie
- Lystrosaurus, un anomodonte.
Notes et références
Notes
- Le mot « thĂ©rapside » provient du grec ancien ΞηÏÎŻÎżÎœ / therion signifiant « bĂȘte, animal sauvage » et áŒÏÎŻÏ / apsĂs voulant dire « arc ». L'ensemble pouvant se traduire par « arc de bĂȘtes », en raison de leurs fosses temporales plus grande que celles des autres synapsides.
Références
- (en) R. Broom, « On the use of the term Anomodontia », Records of the Albany Museum, vol. 1, no 4,â , p. 266-269 (lire en ligne).
- (en) Edward D. Cope, « The Theromorphous Reptilia », The American Naturalist, vol. 12, no 12,â , p. 829â830 (DOI 10.1086/272251 )
- (en) R. L. Carroll, Vertebrate Paleontology and Evolution, New York, W. H. Freeman and Company, , 698 (ISBN 978-0-7167-1822-2)
- (en) Julien Benoit, Fernando Abdala, Paul Manger et Bruce Rubidge, « The sixth sense in mammalians forerunners: variability of the parietal foramen and the evolution of the pineal eye in South African Permo-Triassic eutheriodont therapsids », Acta Palaeontologica Polonica,â (ISSN 0567-7920, DOI 10.4202/app.00219.2015 , S2CID 59143925)
- (en) KĂ©vin Rey, Romain Amiot, François Fourel, Fernando Abdala, FrĂ©dĂ©ric Fluteau, Nour-Eddine Jalil, Jun Liu, Bruce S Rubidge, Roger MH Smith, J SĂ©bastien Steyer, Pia A Viglietti, Xu Wang et Christophe LĂ©cuyer, « Oxygen isotopes suggest elevated thermometabolism within multiple Permo-Triassic therapsid clades », eLife, vol. 6,â , â28589 (ISSN 2050-084X, PMID 28716184, PMCID 5515572, DOI 10.7554/eLife.28589 )
- (en) Mathieu G. Faure-Brac et Jorge Cubo, « Were the synapsids primitively endotherms? A palaeohistological approach using phylogenetic eigenvector maps », Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, vol. 375, no 1793,â , p. 20190138 (ISSN 1471-2970, PMID 31928185, PMCID 7017441, DOI 10.1098/rstb.2019.0138 )
- (en) Elis Newham, Pamela G. Gill, Philippa Brewer, Michael J. Benton, Vincent Fernandez, Neil J. Gostling, David HaberthĂŒr, Jukka Jernvall, Tuomas KankaanpÀÀ, Aki Kallonen, Charles Navarro, Alexandra Pacureanu, Kelly Richards, Kate Robson Brown, Philipp Schneider, Heikki Suhonen, Paul Tafforeau, Katherine A. Williams, Berit Zeller-Plumhoff et Ian J. Corfe, « Reptile-like physiology in Early Jurassic stem-mammals », Nature Communications, vol. 11, no 1,â , p. 5121 (ISSN 2041-1723, PMID 33046697, PMCID 7550344, DOI 10.1038/s41467-020-18898-4 , Bibcode 2020NatCo..11.5121N)
- (en) James A. Hopson, « The Role of Foraging Mode in the Origin of Therapsids: Implications for the Origin of Mammalian Endothermy », Fieldiana Life and Earth Sciences, vol. 5,â , p. 126â148 (ISSN 2158-5520, DOI 10.3158/2158-5520-5.1.126, S2CID 84471370, lire en ligne)
- (en) P. K. Chudinov, « Structure of the integuments of theromorphs », Doklady Akad. Nauk SSSR, vol. 179,â , p. 226â229
- (en) Roger M.H. Smith et Jennifer Botha-Brink, « Morphology and composition of bone-bearing coprolites from the Late Permian Beaufort Group, Karoo Basin, South Africa », Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, vol. 312, nos 1â2,â , p. 40â53 (ISSN 0031-0182, DOI 10.1016/j.palaeo.2011.09.006, Bibcode 2011PPP...312...40S, S2CID 128482892)
- (en) Piotr Bajdek, Martin Qvarnström, Krzysztof Owocki, Tomasz Sulej, Andrey G. Sennikov, Valeriy K. Golubev et Grzegorz NiedĆșwiedzki., « Microbiota and food residues including possible evidence of pre-mammalian hair in Upper Permian coprolites from Russia. », Lethaia, vol. 49, no 4,â , p. 455â477 (DOI 10.1111/let.12156)
- (en) Julien Benoit, Paul R. Manger et Bruce S. Rubidge, « Palaeoneurological clues to the evolution of defining mammalian soft tissue traits », Scientific Reports, vol. 6, no 1,â , p. 25604 (PMID 27157809, PMCID 4860582, DOI 10.1038/srep25604 , Bibcode 2016NatSR...625604B).
- (en) Julien Benoit, Irina Ruf, Juri A. Miyamae, Vincent Fernandez, Pablo GusmĂŁo Rodrigues et Bruce S. Rubidge, « The Evolution of the Maxillary Canal in Probainognathia (Cynodontia, Synapsida): Reassessment of the Homology of the Infraorbital Foramen in Mammalian Ancestors », Journal of Mammalian Evolution, vol. 27, no 3,â , p. 329â348 (ISSN 1573-7055, DOI 10.1007/s10914-019-09467-8, S2CID 156055693, lire en ligne)
- (en) Richard Estes, « Cranial anatomy of the cynodont reptile Thrinaxodon liorhinus », Bulletin Museum of Comparative Zoology, vol. 125,â , p. 165â180
- (en) J. Liu, Rubidge, B et Li, J., « New basal synapsid supports Laurasian origin for therapsids », Acta Palaeontologica Polonica, vol. 54, no 3,â , p. 393â400 (DOI 10.4202/app.2008.0071 , S2CID 55062279, lire en ligne [PDF], consultĂ© le )
- (en) « Synapsid Classification & Apomorphies », sur www.tolweb.org,
- (en) Adam. K. Huttenlocker et Elizabeth Rega, Forerunners of Mammals: Radiation, Histology, Biology, Indiana University Press, , 90â119 p. (ISBN 978-0253005335, lire en ligne), « Chapter 4. The Paleobiology and Bone Microstructure of Pelycosauriangrade Synapsids »
- (en) Benoit, Norton, Manger et Rubidge, « Reappraisal of the envenoming capacity of Euchambersia mirabilis (Therapsida, Therocephalia) using ÎŒCT-scanning techniques », PLOS ONE, vol. 12, no 2,â , e0172047 (PMID 28187210, PMCID 5302418, DOI 10.1371/journal.pone.0172047 , Bibcode 2017PLoSO..1272047B)
- (en) A. G. Martinelli, M. B. Soares et C. Schwanke, « Two New Cynodonts (Therapsida) from the Middle-Early Late Triassic of Brazil and Comments on South American Probainognathians », PLOS ONE, vol. 11, no 10,â , e0162945 (ISSN 1932-6203, DOI 10.1371/journal.pone.0162945 )
- (en) Kenneth D. Angielczyk et Christian F. Kammerer, Mammalian Evolution, Diversity and Systematics, De Gruyter, , 117â198 p. (ISBN 978-3-11-034155-3, DOI 10.1515/9783110341553-005, S2CID 92370138), « Non-Mammalian synapsids: the deep roots of the mammalian family tree »
- (en) J. A. Hopson et H. R. Barghusen, The Ecology and Biology of Mammal-Like Reptiles, Washington D. C., Smithsonian Institution Press, , 83-106 p. (OCLC 468801431), « An analysis of therapsid relationships »
- (en) A. Duhamel, J. Benoit, B. S. Rubidge et J. Liu, « A re-assessment of the oldest therapsid Raranimus confirms its status as a basal member of the clade and fills Olson's gap », The Science of Nature, vol. 108, no 4,â , p. 26 (ISSN 0028-1042, PMID 34115204, DOI 10.1007/s00114-021-01736-y, Bibcode 2021SciNa.108...26D, S2CID 235403632)
- (en) M. Laurin et R. R. Reisz, « The osteology and relationships of Tetraceratops insignis, the oldest known therapsid », Journal of Vertebrate Paleontology, vol. 16, no 1,â , p. 95â102 (DOI 10.1080/02724634.1996.10011287)
- (en) Eli Amson et Michel Laurin, « On the Affinities of Tetraceratops insignis, an Early Permian Synapsid », Acta Palaeontologica Polonica, vol. 56, no 2,â , p. 301â312 (ISSN 0567-7920, DOI 10.4202/app.2010.0063 , S2CID 56425905)
- (en) Frederik Spindler, « The skull of Tetraceratops insignis (Synapsida, Sphenacodontia) », Palaeovertebrata, vol. 43, no 1,â , e1 (DOI 10.18563/pv.43.1.e1 , S2CID 214247325)
- (en) T. S. Kemp, « The origin and radiation of therapsids », dans Chinsamy-Turan A., Forerunners of Mammals, Bloomington, Indiana University Press, (ISBN 978-0-253-35697-0, lire en ligne), p. 3-30.
Voir aussi
Articles connexes
Bibliographie
- (en + fr) KĂ©vin Rey, « Thermophysiologie des thĂ©rapsides et changements climatiques du Permien et du Trias (300-200 Ma) », UniversitĂ© de Lyon,â (S2CID 164490896, lire en ligne [PDF])
- (en) M. J. Benton, Vertebrate Palaeontology, 3rd Edition, Wiley-Blackwell, (ISBN 978-0-632-05637-8)
- (en) R. L. Carroll, Vertebrate Paleontology & Evolution, New York, W. H. Freeman and Company, (ISBN 978-0716718222)
- (en) T. S. Kemp, The origin and evolution of mammals, Oxford University Press, (ISBN 978-0198507611)
- (en) A. S. Romer, Vertebrate Paleontology 3rd Edition, University of Chicago Press, (ISBN 978-0226724881)
- (en) A. F. Bennett et J. A. Ruben, The ecology and biology of mammal-like reptiles, Washington, D.C., Smithsonian Institution Press, , PDF (ISBN 978-0874745245, lire en ligne)
Vidéos
- (en) [vidĂ©o] The Ancient âMammalsâ that Reigned Before the Dinosaurs sur YouTube.
- (en) [vidéo] When the Synapsids Struck Back sur YouTube.
Liens externes
- "Therapsida: Mammals and extinct relatives" sur Tree of Life
- "Therapsida: overview" sur Palaeos (en)
- Ressources relatives au vivant :
- (cs + en) BioLib
- (en) Paleobiology Database
- (en) Interim Register of Marine and Nonmarine Genera
- (en) Tree of Life Web Project
- Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes :