Les coquilles d’œufs – pas les os – révèlent l’existence d’oiseaux éteints jusque-là inconnus

Une espèce d’oiseau éléphant jusque-là inconnue a été récemment découverte dans le nord-est de Madagascar et a été identifiée uniquement à partir de ses anciennes coquilles d’œufs.

© Droit d’auteur par GrrlScientifique | hébergé par Forbes

Il y a plus de 1200 ans, l’île de Madagascar abritait une étonnante collection d’oiseaux incapables de voler ressemblant à des autruches mesurant plus de trois mètres (9-10 pieds) de haut, pesant environ 2200 livres et pondant des œufs plus gros qu’un ballon de football. Ces magnifiques géants étaient connus sous le nom d’oiseaux éléphants. Aujourd’hui, il ne reste de ces oiseaux que quelques os et fragments de coquilles d’œufs éparpillés – et de nombreuses questions sans réponse. Des questions comme : combien d’espèces y avait-il ? Que mangeaient ces oiseaux géants ? Ont-ils des parents vivants ?

Une équipe internationale de chercheurs a publié une nouvelle étude (réf) récemment, annonçant la découverte d’une autre lignée distincte d’oiseau éléphant. Mais étonnamment, cette découverte remarquable n’était pas le résultat de la découverte d’un squelette, ni même de quelques ossements : elle était basée uniquement sur l’ADN extrait de certains fragments de coquilles d’œufs dispersés que les scientifiques avaient passé des années à collecter dans la partie nord-est de l’île.

“C’est la première fois qu’une identification taxonomique est dérivée d’une coquille d’œuf d’oiseau éléphant et cela ouvre un champ auquel personne n’aurait pensé auparavant”, a déclaré le co-auteur de l’étude, le géologue Gifford Miller, éminent professeur de sciences géologiques et membre du corps professoral. au Institut de recherche arctique et alpine au Université du Colorado à Boulder. L’un des nombreux domaines d’expertise du professeur Miller est l’étude des anciennes coquilles d’œufs en Australie et dans le monde.

« Voici peut-être une autre façon de regarder dans le passé et de se demander : ‘Existait-il plus de diversité chez les oiseaux que nous ne le pensons ?’ », a réfléchi le professeur Miller.

Cette découverte pionnière est importante car les os d’oiseaux sont délicats et ne durent généralement pas longtemps. L’identification d’une nouvelle espèce d’oiseau à partir de ses anciens fragments de coquille d’œuf peut permettre aux scientifiques d’en savoir plus sur la diversité des oiseaux qui parcouraient autrefois la planète.

Les oiseaux éléphants sont le produit de leur environnement insulaire unique et de son histoire géologique. Madagascar est une grande île qui s’est séparée du sous-continent indien il y a environ 90 millions d’années et de l’Afrique il y a au moins 60 millions d’années. Depuis ces événements, Madagascar est restée séparée de toutes les masses continentales par les eaux océaniques profondes. Ce long isolement a permis aux plantes et aux animaux de suivre leurs propres voies d’évolution, de sorte que la quasi-totalité de la biodiversité de l’île est singulière et ne se trouve nulle part ailleurs sur la planète.

Puis les gens sont arrivés. Madagascar a été initialement colonisée par des peuples austronésiens, qui sont probablement arrivés d’Indonésie il y a environ 2 000 ans, suivis plus tard par les Bantous d’Afrique de l’Est et d’autres. Lorsque ces peuples sont arrivés, ils étaient probablement terrifiés par le plus grand animal terrestre de Madagascar : Aepyornis, ou violet dans la langue malgache, un oiseau imposant pesant autant qu’un rhinocéros et équipé d’un bec pointu et de serres mortelles sans fioritures. Semblables à l’autruche d’Afrique, au nandou d’Amérique du Sud, à l’émeu et au casoar d’Australie, et au moa et au kiwi de Nouvelle-Zélande, les éléphants de Madagascar étaient incapables de voler. Et pourtant, les oiseaux éléphants étaient si impressionnants qu’ils ont peut-être inspiré les mythes du roc, ou Rukh, un gigantesque oiseau en vol réputé pour emporter des éléphants et d’autres gros animaux à manger.

Auteur principal de la récente étude, Alicia Grealy, maintenant basée à CSIROa mené cette recherche dans le cadre de sa thèse de doctorat à Université Curtin. Pour mener à bien cette recherche, elle et ses collaborateurs ont collecté plus de 960 fragments de coquilles d’œufs dans 291 localités du sud, du centre et, pour la première fois, du nord de Madagascar (Figure 1a). Les dates au radiocarbone indiquent que les coquilles d’œufs collectées avaient entre 1290 et 6190 ans, et elles sont contemporaines de la plupart des spécimens d’os datés au radiocarbone de ces régions.

Les mesures des épaisseurs des fragments de coquille d’œuf ont révélé trois morphotypes distincts : dans la partie sud sèche de l’île, deux épaisseurs de coquille d’œuf distinctes ont été mesurées (figure 1b). Les coquilles d’œufs recueillies dans les régions marécageuses et boisées du nord de Madagascar avaient une épaisseur intermédiaire entre les deux morphotypes de coquilles d’œufs du sud.

En extrapolant à partir des épaisseurs de coquille d’œuf mesurées et des masses correspondantes des espèces d’oiseaux qui les ont produites, l’équipe a estimé que la masse d’oiseaux éléphants produisant les coquilles d’œufs les plus minces aurait été des oiseaux de la taille d’un émeu avec une masse d’environ 41 kg (90 lb), alors que les coquilles d’œufs les plus épaisses auraient été pondues par des oiseaux pesant environ 1 000 kg (2 205 lb). S’appuyant sur ces mêmes méthodes, les coquilles d’œufs d’épaisseur intermédiaire ont probablement été pondues par des oiseaux de taille intermédiaire que l’équipe a estimé peser environ 230 kg (507 lb).

Le Dr Grealy a ensuite extrait l’ancien ADN (ADNa) et les molécules de protéines des coquilles d’œufs de chaque morphotype et a récupéré les génomes mitochondriaux de trois oiseaux éléphants. Le Dr Grealy a découvert que l’ancien ADN mitochondrial était si bien scellé dans les coquilles d’œufs qu’elle a estimé qu’il pourrait probablement survivre relativement intact pendant 10 000 ans.

Après avoir analysé les séquences d’ADNa et de protéines des anciennes coquilles d’œufs, le Dr Grealy et ses collaborateurs ont conclu que l’arbre généalogique des oiseaux éléphants, que l’on pensait à l’origine comprendre 16 espèces, ne comprenait en fait que trois espèces sexuellement dimorphes, où les femelles étaient environ deux fois plus grandes que les mâles. Ils ont également confirmé une découverte antérieure selon laquelle les oiseaux éléphants sont les plus étroitement liés à l’oiseau kiwi de la taille d’un poulet incapable de voler – une découverte qui a changé notre vision de l’évolution aviaire.

Les efforts du Dr Grealy et de ses collaborateurs ont créé une nouvelle collection de coquilles d’œufs d’oiseaux d’éléphants que l’on trouve dans l’extrême nord de Madagascar, qui, selon eux, étaient génétiquement distinctes des autres coquilles d’œufs d’oiseaux d’éléphants. Ainsi, ils ont conclu que ces coquilles d’œufs nordiques représentent une nouvelle espèce de Aepyornis oiseau éléphant, dont les fossiles squelettiques attendent toujours d’être découverts en attendant une recherche concertée.

“Les molécules conservées dans certaines de ces coquilles d’œufs nous ont permis de découvrir une espèce potentiellement nouvelle qui vivait dans le haut du pays”, a déclaré le Dr Grealy.

Les chercheurs ont conclu que les oiseaux éléphants étaient, malgré leurs tailles terrifiantes, des végétariens.

“Nous avons également pu déterminer que différentes espèces mangeaient un mélange d’herbes, d’arbustes et de plantes succulentes”, a expliqué le Dr Grealy.

Enfin, le Dr Grealy et son équipe ont découvert que le gigantisme extrême était un développement évolutif relativement récent chez les oiseaux éléphants – et était probablement dû au changement climatique qui a entraîné l’expansion des prairies au Pléistocène.

“Une autre découverte surprenante est que la taille gigantesque des plus grands oiseaux éléphants (Aepyornis le plus grand) est probablement apparu au cours des 1,4 dernier million d’années, parallèlement à l’évolution de l’environnement et de l’écosystème à Madagascar », a affirmé le Dr Grealy. “Cette espèce a presque doublé de taille sur une période très rapide et récente.”

“Il est étonnant de penser que ces fragments d’œufs millénaires peuvent nous donner un aperçu de l’endroit où vivaient les oiseaux éléphants, de ce qu’ils mangeaient, de l’apparence de leurs ancêtres et de leur évolution au fil des ans”, a commenté le Dr Grealy.

“Les découvertes contribuent à notre compréhension de la façon dont les oiseaux éléphants vivaient et fonctionnaient dans les écosystèmes uniques de Madagascar, et renforcent également à quel point l’ADN ancien des coquilles d’œufs est une voie prometteuse pour étudier l’évolution et l’extinction des animaux géants”, a expliqué le Dr Grealy.

“Il y a étonnamment beaucoup à découvrir à partir de la coquille d’œuf.”

Source:

Alicia Grealy, Gifford H. Miller, Matthew J. Phillips, Simon J. Clarke, Marilyn Fogel, Diana Patalwala, Paul Rigby, Alysia Hubbard, Beatrice Demarchi, Matthew Collins, Meaghan Mackie, Jorune Sakalauskaite, Josefin Stiller, Julia A. Clarke, Lucas J. Legendre, Kristina Douglass, James Hansford, James Haile et Michael Bunce (2023). L’exploration moléculaire d’une coquille d’œuf fossile révèle la lignée cachée d’un oiseau géant éteint, Communication Nature 14:914 | est ce que je:10.1038/s41467-023-36405-3

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