La grande évolution des Cétacés, à la conquête des océans

Saviez-vous que les Cétacés sont des mammifères ? Vivant dans l’eau, leur apparence physique a évolué de façon très différente des mammifères terrestres. Leur histoire commence il y a plusieurs millions d’années… Découvrez comment ces animaux fascinants ont évolué au cours du temps !

Un ancêtre terrestre ?

Indohyus

Croquis spéculatif de ce à quoi pouvait ressembler Indohyus.

CC BY 3.0 N. Tamura

De tous les mammifères, les Cétacés sont ceux qui ont évolué de la façon la plus spectaculaire. Leur ancêtre devait ressembler à Indohyus, un petit ongulé herbivore semi-aquatique qui vivait en Inde il y a environ 50 millions d’années. Les premiers cétacés, nommés archéocètes, se sont progressivement adaptés à la vie aquatique. Ils ont, avec le temps, multiplié et prolongé leurs incursions dans l’eau avant d’en arriver à mener une existence d’abord amphibie, puis totalement aquatique.

Pakicetus

Pakicetus attocki en Galerie de Paléontologie et d'Anatomie comparée.

© MNHN - V. Briand

Premiers ancêtres terrestres

Pakicetus est le plus ancien archéocète connu. Il est en partie terrestre mais possède des mœurs semi-aquatiques. Il vit, il y a plus de 50 millions d’années, près des fleuves non loin de la mer de Téthys.

Adapté à la course, il a des sabots, des poils, des dents pointues et son crâne révèle la présence d’une structure particulière de l’oreille interne qui isole les sons en milieu aquatique et qui a permis d’établir sa parenté avec les Cétacés actuels. 

Cet animal pouvait aussi bien courir sur la terre ferme que nager, chasser, et voir sous l'eau.

Ambulocetus natans en Galerie de Paléontologie et d'Anatomie comparée.

© MNHN - V. Briand

Premiers ancêtres amphibies

Ambulocetus natans, le "Cétacé qui marche et qui nage" est le premier Cétacé amphibie connu.

C’est un mammifère carnivore long de 3 mètres, possédant vraisemblablement encore une fourrure. Il a 4 pattes probablement palmées, et se déplace à la fois sur terre et dans l’eau. Ses membres postérieurs sont l’organe essentiel de la nage.

Il chasse le long des côtes en eau peu profonde mais revient sur la terre ferme pour se reproduire.

Spécimen de Cynthiacetus peruvianus

Spécimen de Cynthiacetus peruvianus exposé dans la Galerie de Paléontologie du Muséum national d’Histoire naturelle

© MNHN - A. Iatzoura

Premiers ancêtres aquatiques

Il y a 35 millions d’années, Cynthiacetus, de la famille des Basilosauridés, est un Cétacé totalement inféodé au milieu aquatique. Se membres postérieurs sont totalement atrophiés et seule la queue assure la propulsion, comme chez les cétacés modernes : il ne peut plus revenir sur terre et doit se reproduire dans l’eau. Grands nageurs, les Basilosauridés vont se disperser dans de nombreux océans et sont à l’origine des baleines et dauphins actuels.

L'adaptation des Cétacés à la vie aquatique

Aux origines des Cétacés

Comme les poissons, les Cétacés ont un corps fuselé et une forme hydrodynamique bien adaptée à la nage. La transformation de leurs membres antérieurs en nageoires et la diminution des membres postérieurs sont complétées par l’effacement des excroissances chez les Cétacés (ils n’ont pas de pavillon de l’oreille, de mamelles, ou d’organes génitaux externes). La disparition presque totale des poils et l’allongement du squelette de la tête rendent possible la respiration en surface sans sortir la tête de l’eau, véritable atout pour les Cétacés. Il y a 36 millions d’années, les archéocètes donnèrent naissance aux mysticètes et aux odontocètes. Les dents, encore très différenciées chez Pakicetus, deviennent peu à peu toutes semblables chez les odontocètes bien que les premiers mysticètes possèdent également des dents. Ces baleines à dents ne disparaîtront totalement que vers 25 millions d’années pour laisser place aux baleines à fanons que nous connaissons aujourd’hui.

Une évolution physique

Au cours de l’évolution, c’est aussi l’ensemble du corps qui change pour satisfaire aux règles de l’hydrodynamisme. Les différents squelettes témoignent également des profonds changements qui s’opèrent au niveau des membres des archéocètes : les pattes avant se transforment progressivement en palettes natatoires, appelées à tort "nageoires" (terme réservé aux poissons), tandis que les pattes arrière disparaissent presque totalement. Les épaules disparaissent, le cou s’efface, la caudale se développe, donnant aux Cétacés une silhouette taillée pour la nage. Une autre adaptation au milieu aquatique concerne le métabolisme thermique : les Cétacés sont des animaux à sang chaud qui doivent donc maintenir au même niveau leur température interne. Presque totalement débarrassé de poils, les Cétacés se couvrent d’une couche de graisse isolante ayant pour effet de réduire ces déperditions de chaleur.

De drôles de cousins

Encore plus incroyable, les Cétacés sont plus proches des vaches que des phoques ! En effet, les Cétacés descendent des ruminants. Des scientifiques ont démontré que le plus proche parent vivant aujourd’hui des Cétacés est l’hippopotame… C'est en comparant leur génome qu'ils ont établi ce lien entre ces animaux alors que leur ressemblance physique ne saute pas vraiment aux yeux.

Le Paléogène dans l'histoire de la vie

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2318
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Jurassique
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Article rédigé en octobre 2023. Remerciements à Christian de Muizon, Directeur de recherche émérite au Muséum national d’Histoire naturelle au Centre de recherche en paléontologie (UMR 7207), pour sa relecture et sa contribution.

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