Projet ANR-15-CE32-0010 – SPLASH : hiStoire évolutive d’une niche écologique PoLyvalente: les grands cétArtiodactyles Semiaquatiques et Herbivores
Programme : Défi de tous les savoirs (DS10) 2015
Année de financement : 2015
Coordinateur du projet : Monsieur Jean-Renaud BOISSERIE (Institut de Paléoprimatologie et Paléontologie Humaine : Evolution et Paléoenvironnements)
Montant : 260906.0 euros
Date de début : 2016
Durée : 48 mois
Résumé : Les grands herbivores semi-aquatiques (large semiaquatic herbivores, LSH, par exemple les hippopotames) ont été des ingénieurs écosystémiques très répandus dans les habitats terrestres et aquatiques passés, ayant joué un rôle important dans la séquence évolutive unissant cétacés et artiodactyles. SPLASH utilisera un clade de LSH cétartiodactyles, les Hippopotamoidea, pour étudier comment les interactions entre mécanismes évolutifs, spécialisation écologique, et contraintes environnementales ont généré la diversité et la distribution des mammifères. L’histoire évolutive des Hippopotamoidea (Hippopotamidae + anthracothères) est étroitement liée à celle des Cetacea (clade Cetancondota), mais contrairement à cette dernière, elle a été peu étudiée jusqu’ici. Les Hippopotamoidea présentent une vaste distribution spatiotemporelle (de l’Éocène à nos jours, de l’Ancien au Nouveau Monde) documentée par un registre fossile très abondant, ainsi qu’une large gamme d’écologies et des adaptations semi-aquatiques développées en parallèle dans différentes lignées.
Nos recherches sur ce groupe suivront une double approche. Premièrement, SPLASH étudiera la paléobiologie d’espèces hippopotamoïdes clefs en combinant des méthodes de pointes en matière de reconstructions morpho-fonctionnelles et paléoécologiques. Nous décrirons les adaptations sensorielles, locomotrices, alimentaires et aquatiques de ces espèces. Ceci nous permettra d’établir des ensembles de caractères précisant la zone adaptative des LSH. Ces ensembles devraient correspondre à différents degrés de dépendance aux milieux aquatiques, ainsi qu’à des adaptations connexes à cette dépendance (par exemple, liées au grégarisme).
Deuxièmement, nous intégrerons ces données paléobiologiques à leur cadre phylogénétique. Pour cela, SPLASH réévaluera la diversité des LSH au sein des Cetancodonta et introduira de nouveaux jeux de données morphologiques basés sur l’observation directe de nombreux taxons. Les analyses phylogénétiques de ces données offriront un soutien renouvelé à la relation entre Hippopotamidae et anthracothères, ainsi qu’une clarification des relations basales, notamment de la position des Cetacea au sein des Cetartiodactyla. Elles testeront également le clade moléculaire formé par les Cetancodonta avec les Ruminantia. Nos données paléobiologiques seront superposées à ces résultats phylogénétiques (mapping). Ceci devrait permettre de confirmer la prévalence de la niche LSH et de décrire la séquence de ses essors et déclins au sein des Hippopotamoidea et des formes éocènes apparentées. À partir de ces résultats, nous proposerons des optimisations de caractères révisées aux nœuds principaux de l’histoire évolutive des Cetartiodactyla (notamment pour l’ancêtre commun aux Cetacea et aux Hippopotamidae). En confrontant nos données intégrées aux données environnementales, nous examinerons notamment le développement des adaptations des LSH en réponse au stress environnemental, ainsi que l’extinction de LSH en regard du refroidissement et de l’aridification néogènes.
Les résultats de SPLASH pourront être considérés comme des « expériences naturelles » de l’évolution, déroulées sur des millions d’années pendant le Cénozoïque. Ces « expériences » seront utiles pour tester et/ou générer des hypothèses macroévolutives, comme par exemple l’importance de l’homologie profonde pour l’évolution mammalienne. SPLASH sera également une source de nouvelles données sur les écosystèmes cénozoïques, intéressant les sciences du paléoenvironnement, et en particulier la contextualisation de l’évolution humaine. Finalement, SPLASH offrira des données sur les réponses passées d’organismes semi-aquatiques à des changements environnementaux et climatiques non-anthropiques qui pourront, à titre comparatif, être utiles aux chercheurs travaillant dans le domaine de la conservation.