L’évolution des tortues : D’où viennent les tortues marines?
L’image ci-dessus est une version fictionnelle d’Archelon, une tortue marine préhistorique, animée par Ray Harryhausen dans le film de 1966 Un million d’années avant JC. En cette Journée mondiale de l’évolution, jetons un coup d’œil aux origines incroyables des tortues marines réelles.
L’histoire de toutes les tortues commence ici, en Afrique du Sud – bien que dans un monde très différent. Il y a environ 260 millions d’années, sur les rives de l’ancienne mer du Karoo, parmi les dunes et les arbustes d’un Gondwana semi-aride, vivait un petit reptile appelé Eunotosaurus africanus.
Ce petit lézard avait une caractéristique unique: ses côtes incurvées vers l’arrière et exceptionnellement épaisses, formant un dôme blindé sous sa peau. Eunotosaurus ne le savait pas, mais il allait devenir l’ancêtre de toutes les tortues, tortues de mer et terrapins.
Les descendants d’Eunotosaurus sont appelés pantestudines, dont font partie les tortues modernes. Mais nous avons encore un long chemin à parcourir avant d’arriver aujourd’hui…
Pourquoi le shell a-t-il évolué ?
Environ 40 millions d’années plus tard, un autre reptile, appelé Odontochelys semitestacea (qui signifie « tortue à dents avec une demi-carapace »), avait évolué le long de la côte des océans peu profonds dans ce qui est aujourd’hui la Chine.
Odontochelys n’avait rien à voir avec les tortues que nous connaissons et aimons aujourd’hui. Il avait des dents, pas un bec. Il avait des griffes, mais pas des nageoires. Et surtout, il n’avait pas de carapace supérieure. Cependant, il avait évolué une chose caractéristique des tortues: un plastron – sa coquille inférieure.
Il est intéressant de noter que l’armure inférieure de la tortue a évolué avant sa carapace supérieure, mais cela a du sens si vous pensez au type de prédateurs qui auraient attaqué les premières tortues – requins et autres prédateurs en embuscade frappant par le bas.
Entrez Proganochelys. Cette créature, appelée la « tortue bête » a parcouru les déserts de l’ancien continent de Laurasia, entre la Thaïlande moderne et l’Allemagne. Comme son ancêtre Odontochelys, il avait les plaques d’armure en plastron du bas, mais en tant qu’habitant de la terre, il avait besoin d’une armure d’en haut – d’autant plus que le monde qu’il parcourait était maintenant habité par des dinosaures.
Proganochelys a développé une armure supérieure pour se protéger de ces dinosaures. Il avait des pointes de cou osseuses, des plaques de jambe blindées et des pointes blindées sur sa queue qu’il pouvait balancer comme un club. Mais, il avait également évolué caractéristiques qui restent encore chez la plupart des tortues modernes – une carapace solide et osseuse et une bouche édentée et becquée.
Ces ancêtres ressemblant à des tortues sont appelés « tortues à tige », le groupe qui a divergé dans les groupes de tortues, de terrapines et de tortues de mer que nous reconnaissons aujourd’hui. Cette évolution a été entraînée par l’éclatement des anciens supercontinents et l’isolement des océans et de leurs courants.
Placodontes – les tortues qui n’étaient pas des tortues
Au cours du Trias, en même temps que les premiers ancêtres des tortues naissaient, une « expérience ratée » d’évolution s’est produite. Ces créatures ont été appelées placodontes – et bien qu’elles ne soient pas apparentées aux tortues, elles jouent un rôle dans leur histoire.
Leur parcours évolutif est similaire à celui des tortues. Les placodontes ont commencé comme des lézards marins, tels que les Placodus, qui étaient similaires aux iguanes marins d’aujourd’hui. Leur grande taille était suffisante pour empêcher la prédation par les premiers requins.
Au fur et à mesure que de plus en plus de prédateurs sont apparus, les placodontes ont commencé à évoluer en plaques blindées, mais pas en os comme l’est la carapace d’une tortue. Les espèces de placodontes, comme Psephoderma, avaient d’épaisses plaques blindées et chassaient les petits mollusques dans les eaux peu profondes. D’autres, comme Henodus, ont développé des dents qui permettaient une alimentation filtrante comme on le voit chez les baleines à fanons d’aujourd’hui.
Les placodontes n’ont pas survécu à l’extinction trias-Jurassique il y a environ 200 millions d’années, une période de changement climatique induite par les volcans qui a entraîné l’extinction de la moitié des espèces du monde et a permis aux dinosaures de devenir l’animal terrestre dominant. L’extinction des placodontes a ouvert leur niche en eau peu profonde et a permis aux tortues modernes de s’épanouir.
Les premières tortues
Alors que l’ancien continent de Laurasia se séparait, la partie sud de ce que nous reconnaissons aujourd’hui comme les États-Unis était basse, largement couverte de marécages saumâtres et salés. Il y a environ 110 millions d’années, les tortues souches terrestres ont commencé à vivre une vie semi-aquatique, évoluant finalement en espèces de tortues d’eau douce et d’eau salée entièrement aquatiques.
La plupart de ces tortues continueraient à développer le blindage de leur ancêtre Proganochelys, en le rationalisant. Ils ont perdu l’armure du cou et de la queue, mais leur armure en plastron s’est développée pour les protéger des prédateurs marins, couvrant leur cou et les empêchant de se rétracter la tête comme une tortue.
Leur armure de membre a été perdue, et leurs griffes et leurs membres ont évolué pour devenir les palmes que nous voyons aujourd’hui – après tout, ils n’avaient plus besoin de marcher sur terre. Le fossile le plus ancien d’une espèce que les paléontologues s’accordent à dire est une « tortue de mer » et non une « tortue à tige » est Desmatochelys padillai, la plus ancienne tortue de mer connue.
Les anciennes tortues luths
Dans les mers peu profondes qui couvraient une grande partie de l’Amérique du Nord il y a 90 millions d’années, un géant avait évolué. Ce géant s’appelait Archelon, et à 4m de long avec une envergure de flipper de 4,9 m, c’était de loin la plus grande espèce de tortue qui ait jamais vécu.
Archelon était un dermochéloïde ou une « tortue à carapace « . Il avait un cadre de plaques osseuses et des muscles du cou forts – une combinaison qui lui permettrait d’être assez rapide et fort pour chasser le calmar géant.
Les ancêtres d’Archelon ont rayonné à travers le monde, et pendant un certain temps, ils ont été le grand animal dominant de l’océan. Ces Dermochéloïdes se sont diversifiés, profitant des lacunes laissées dans les écosystèmes par l’extinction de la fin du Crétacé (ouaip, celle qui a tué les dinosaures) et ont commencé à occuper des niches dans l’environnement que nous n’associons généralement pas aux tortues de mer aujourd’hui – Alienochelys avait de larges plaques de broyage qu’il utilisait pour broyer les mollusques et les calmars (la même technique d’alimentation utilisée par de nombreuses raies aujourd’hui), et Ocepechelon, qui avait une longue mâchoire en forme de tube qu’il utilisait pour la chasse par aspiration (tout comme un hippocampe de Knysna).
Au fur et à mesure que les mammifères marins, comme les dauphins et les baleines, évoluaient il y a environ 20 millions d’années, les tortues dermochéloïdes à carapace molle ont toutes été chassées ou menacées d’extinction. Tous sauf un – la tortue luth (Dermochelys coriacea). Le mode de vie unique de la tortue luth consistant à se nourrir de méduses, une source de nourriture très pauvre en nutriments, les a laissées à l’écart de la compétition évolutive et les a aidées à survivre – les métabolismes rapides des grands mammifères ne pouvaient pas se développer uniquement sur les méduses.
Coquilles dures anciennes
Alors que les anciens ancêtres de la tortue luth se diversifiaient, d’autres groupes de tortues à tige continuaient de perfectionner une carapace blindée, s’adaptant finalement à un plan de corps profilé où le plastron et la carapace étaient à la fois solides et légers.
Ctenochelys acris, une espèce du sud des États-Unis vieille de 80 millions d’années, est un ancêtre probable de toutes les tortues marines modernes, à l’exception de la tortue luth. Il possède les caractéristiques des tortues de mer modernes et des tortues serpentines d’eau douce – par exemple, il avait de grandes nageoires dorsales qui auraient été utilisées pour la propulsion, ce que les tortues de mer modernes n’ont pas.
Les premières « vraies » tortues de mer à carapace ont émergé il y a environ 40 millions d’années. Ces tortues sont appelées tortues chéloniennes – ce qui signifie simplement « tortues à carapace ». Cette armure leur a permis de survivre à de féroces prédateurs marins, notamment des requins, des lépidosaures et éventuellement des mammifères. Ce talent pour la survie est la raison pour laquelle nous voyons encore six espèces chéloniennes vivantes aujourd’hui, alors que presque tous les autres types de tortues de mer ont disparu. Les tortues qui ont émergé à cette époque sont très similaires aux espèces vivantes aujourd’hui.
Il y a environ 34 millions d’années, la terre a subi un événement de changement climatique appelé Transition Éocène-Oligocène où le monde est passé de très chaud à assez frais, avec la reformation des calottes glaciaires. L’ancêtre des tortues vertes modernes (Chelonia mydas) à cette époque était probablement un omnivore généraliste, mais les changements climatiques localisés affectaient sa source de nourriture, de sorte que nous voyons des techniques d’alimentation spécialisées évoluer: tortues vertes broutant les algues et tortues à dos plat carnivores chassant les concombres de mer (Natator depressus). Ces deux tortues sont toujours fonctionnellement omnivores, mais leur comportement dicte leur alimentation.
Les quatre autres tortues marines modernes – la caouanne (Caretta caretta), l’épervier (Eretmochelys imbricata), la tortue olivâtre (Lepidochelys olivacea) et la tortue de Kemp (Lepidochelys kempii) – sont toutes étroitement apparentées, probablement issues d’un ancêtre commun carnivore qui ressemblait étroitement à la tortue caouanne. Comme les tortues vertes et les tortues à dos plat, les différences de régime alimentaire et de méthodes d’alimentation utilisées par ces quatre espèces suggèrent que la spéciation était due à des changements environnementaux qui ont affecté leurs sources de nourriture.
Ces quatre tortues de mer sont « techniquement » omnivores, bien qu’en réalité elles s’en tiennent à des régimes plutôt rigides. Les caouannes ont des mâchoires et des becs puissants pour écraser les mollusques et les crustacés, les éperviers peuvent vivre presque entièrement des éponges de mer et les ridley d’olive se nourrissent d’une combinaison de méduses, d’œufs de poisson, d’échinodermes et de crevettes. La tortue ridley de Kemp est peut-être la seule tortue de mer vraiment omnivore, se nourrissant de mollusques, de méduses, de poissons et d’algues, mais les juvéniles ont des adaptations spéciales pour chasser les crabes.
Tortues marines modernes
Au cours des 3 derniers millions d’années, la face de la terre a changé. L’élévation de l’Amérique centrale – auparavant entièrement submergée sous la mer, coupant les populations de tortues dans les océans Pacifique et Atlantique – et les remontées de courants froids au Cap de Bonne-Espérance et au Tierre de Feu (pointe la plus méridionale de l’Amérique du Sud) empêchent bon nombre de ces animaux dépendants de la chaleur d’arrondir les extrémités des continents. Cet isolement des océans, bien qu’il n’ait pas été suffisamment éloigné dans le passé pour provoquer une spéciation, a affecté le pool génétique mondial des tortues marines.
Les tortues caouannes ont été les plus touchées – il existe aujourd’hui plusieurs populations génétiquement distinctes de caouannes, les plus remarquables lorsqu’on compare les caouannes du Pacifique et de l’Atlantique – nous observons les premiers stades de la spéciation. Les tortues vertes suivent également une tendance similaire, qui est plus visible en raison de leurs marques de coquille relativement plus diverses. Bien que les tortues vertes soient reconnues comme une seule espèce, une recherche rapide révèle le débat qui les entoure et les noms de « tortue d’Agassazi », « tortue de la mer noire » et « tortue verte des Galápagos » apparaissent tous comme des sous-espèces proposées.
Plus récemment, les êtres humains ont été le moteur important de la génétique des tortues de mer, en raison de la chasse à grande échelle et de la collecte d’œufs de tortues pour se nourrir.
Depuis près de cent millions d’années, les tortues de mer et leurs ancêtres parcourent les océans. Ils ont survécu à l’astéroïde qui a anéanti les dinosaures. Ils ont survécu à l’évolution des mammifères. Ils ont même survécu aux périodes glaciaires. Mais maintenant, l’humanité les conduit rapidement vers l’extinction. Faisons notre part pour assurer la protection des sept espèces de tortues marines encore menacées.