Archive for the ‘Paléontologie’ Category

La radiation des chauves-souris modernes, l’histoire d’une découverte inespérée en Afrique du Nord.

mercredi, mai 24th, 2017

2009, un mois après le commencement de ma thèse sur les chiroptères fossiles éocènes, j’embarquais avec l’équipe de paléontologie de Montpellier et le géologue Gilles Merzeraud à bord d’un bateau en direction de la Tunisie. Nous avions alors pour objectif de retourner dans la région de Kasserine pour poursuivre les prospections et découvrir de nouveaux sites fossilifères datant de l’Eocène inférieur-moyen. L’une des localités, Chambi, datée à la limite fin Eocène inférieur − début Eocène moyen (Mebrouk et al.1997, Adaci et al. 2007 ; Coster et al. 2012), avait déjà révélé de rares fossiles de chiroptères : une dent et un fragment de mandibule appartenant à un Philisidae ancien Dizzya exultans et une dent fragmentaire appartenant à un Rhinolophoïde indéterminé (Sigé 1985). Nous y sommes donc retournés avec la ferme intention d’y découvrir de nouveaux fossiles de chiroptères et ainsi alimenter ma thèse qui en avait bien besoin. Arrivés in situ au flanc du djebel (mont en arabe) Chambi, à l’aide des indications relevées dans la bibliographie, nous avons pu retrouver le fameux banc de calcaire induré issu de dépôts fluvio-lacustres qui contenait ces fossiles.

Banc de calcaire lacustre fossilifère situé au flanc du djebel Chambi, région de Kasserine, Tunisie.

Banc de calcaire lacustre fossilifère situé au flanc du djebel Chambi, région de Kasserine, Tunisie.

En parcourant le niveau et en observant la surface de la roche, nous avons immédiatement décelé le potentiel du site. Nous avons alors prélevé plus d’une centaine de kilos de bloc rocheux.

Chantier de fouille dans les Gour Lazib (Algérie).

De retour à Montpellier et après traitement du sédiment par attaques acides−lavage−tamisage, plus de 500 spécimens de chiroptères fossiles furent découvert, sauvant par la même occasion mes trois années de thèse. Ces spécimens sont, par contre, essentiellement composés de dents isolées et de quelques fragments de mandibules. Un beau et passionnant puzzle m‘attendait.

Échantillon du matériel retrouvé à Chambi (Tunisie) et au Glib Zegdou (Algérie)

L’étude de ce matériel, associé à des spécimens provenant d’une autre localité sub-contemporaine d’Algérie (Glib Zegdou, dans la région des Gour Lazib, Hammada du Dra), est maintenant publiée dans Géodiversitas, la revue du Muséum national d’Histoire naturelle de Paris (Ravel et al. 2016). Ce nouveau matériel nous permet d’apprécier l’étonnante diversité morphologique des chiroptères d’Afrique du Nord en place dès la fin de l’Eocène inférieur. Ces chiroptères se distinguent par leur morphologie des formes archaïques que l’on retrouve sur les autres continents à la même époque (i.e., Onychonycteridae Simmons et al., 2008, Icaronycteridae Jepsen, 1966, Archaeonycteridae Revilliod, 1917, Hassianycteridae Habersetzer & Storch, 1987, Palaeochiropterygidae Revilliod, 1917 et Tanzanycteridae Gunnell et al., 2003). Une approche systématique a permis d’identifier dix nouveaux taxons en plus des deux espèces de Philisidae déjà connues (Ravel et al. 2015). Cette nouvelle faune montre de nombreuses similitudes avec les faunes abondantes plus récentes issues des karsts éocènes du Quercy dans le Sud-Ouest de la France (Maitre 2008 ; Maitre et al. 2014). Il est possible d’attribuer ces espèces à 5 familles modernes de chiroptères (dont 4 actuelles) : un Necromantidae (?Necromantis fragmentum Ravel, n. sp.), deux Hipposideridae Miller, 1907 (?Palaeophyllophora tunisiensis Ravel, n. sp. et Hipposideros (Pseudorhinolophus) africanum Ravel, n. sp.), trois Emballonuridae Gervais in de Castelnau, 1855 (Vespertiliavus kasserinensis Ravel, n. sp., ?Vespertiliavus aenigma Ravel, n. sp., et Pseudovespertiliavus parva Ravel n. gen., n. sp.), un Nycteridae (Khoufechia gunnelli Ravel n. gen., n. sp.) ainsi qu’un Ves­pertilionidae indéterminé. Deux autres taxons, Chambinycteris pusilli Ravel n. gen., n. sp. et Drakonycteris glibzegdouensis Ravel n. gen., n. sp., présentent une morphologie dentaire originale, ce qui ne permet pas de les attribuer de manière formelle à des familles connues.

L’étude est complétée par deux analyses cladistiques qui ont permis de clarifier la position phylogénétiques des taxons les mieux documentés et de proposer des scénarios de dispersion pour certains groupes. Les résultats mettent en évidence un axe majeur de dispersion des chiroptères Hipposi­deridae et Emballonuridae depuis l’Afrique du Nord vers le Sud de l’Europe durant l’Éocène moyen. A l’inverse, les Nycteridae, comprenant Chambinycteris pusilli Ravel n. gen., n. sp., semblent avoir une histoire bien ancrée en Afrique. La présence d’une telle concentration de fossiles et d’une telle diversité dans des dépôts fluvio-lacustres est surprenante pour des formes modernes cavernicoles jusque-là presque exclusivement inféodées aux dépôts karstiques (présence d’anciennes cavités ; Maitre 2014). Cependant une telle agrégation de restes appartenant à des chauves-souris cavernicoles peut s’expliquer par le lessivage d’un réseau ancien de grottes après une montée des eaux.

Anthony Ravel pour le Chiroblog

Article de référence :

Ravel A, Adaci M, Bensalah M, Charruault A-L, Essid EM, Ammar HK, Marzougui W, Mahboubi M, Mebrouk F, Merzeraud G, Vianney-Liaud M, Tabuce R & Marivaux L (2016). Origine et radiation initiale des chauves-souris modernes : nouvelles découvertes dans l’Éocène d’Afrique du Nord. Geodiversitas, 38 (3), 355-434. http://dx.doi.org/10.5252/g2016n3a3

Références bibliographiques :

Adaci M, Tabuce R, Mebrouk F, Bensalah M, Fabre P-H, Hautier L, Jaeger J-J, Lazzari V, Mahboubi M, Marivaux L, Otero O, Peigné S & Tong H (2007). Nouveaux sites à vertébrés paléogènes dans la région des Gour Lazib (Sahara nord-occidental, Algérie). Comptes Rendus Palevol, 6, 535-544. http://dx.doi.org/10.1016/j.crpv.2007.09.001

Coster P, Benammi M, Mahboubi M, Tabuce R, Adaci M, Marivaux L, Bensalah M, Mahboubi S, Mahboubi A, Mebrouk F, Maameri C & Jaeger J-J (2012). Chronology of the Eocene continental deposits of Africa: magnetostratigraphy and biostratigraphy of the El Kohol and Glib Zegdou Formations. Geological Society of America Bulletin, 124, 1590-1606. http://dx.doi.org/10.1130/B30565.1

Maitre E, Sigé B & Escarguel G (2008). A new family of bats in the Paleogene of Europe: Systematics and implications for the origin of emballonurids and rhinolophoids. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie, Abhandlungen, 250, 199-216. http://dx.doi.org/10.1127/0077-7749/2008/0250-0199

Maitre E (2014). Western European middle Eocene to early Oligocene Chiroptera: systematics, phylogeny and paleoecology based on new material from the Quercy (France). Swiss journal of Palaeontology, 133, 141-242. http://dx.doi.org/10.1007/s13358-014-0069-3

Mebrouk F, Mahboubi M, Bessedik M & Feist M (1997). L’apport des charophytes à la stratigraphie des formations continentales paléogènes de l’Algérie. Geobios, 30 (2), 171-177. http://dx.doi.org/10.1016/S0016-6995(97)80221-5

Ravel A, Adaci M, Bensalah M, Mahboubi M, Mebrouk F, Essid EM, Marzougui W, Ammar HK, Charruault A-L, Lebrun R, Tabuce R, Vianey-Liaud M & Marivaux L (2015). New philisids (Mammalia, Chiroptera) from the Early- Middle Eocene of Algeria and Tunisia: new insight into the phylogeny, paleobiogeography and paleoecology of the Philisidae. Journal of Systematic Palaeontology, 13 (8), 691-709. http://dx.doi.org/10.1080/14772019.2014.941422

Sigé B. (1985). Les chiroptères Oligocènes du Fayum, Égypte. Geologica et Palaeontologica, 19, 161-189.

 

Rétrospective 2014

jeudi, janvier 1st, 2015
2014 aura été une année riche pour le Chiroblog, avec 14 articles et 15 contributeurs sur des sujets très variés ! Après une sélection d’articles scientifiques en Février, nous vous avons proposé de nombreux sujets liés à la conservation des chiroptères : risques de l’ivermectine par Jade, micro-habitats d’arbres par Baptiste, pollution lumineuse par Aurélie, trajectographie par Charlotte, échantillonage acoustique en forêt par Jérémy ou encore prédation de lichis à Madagascar par Rado. Philippe nous a parlé de ses suivis de populations en Albanie, Fiona, Céline et Benjamin dans les petites îles méditerannéennes et Marguerite et Vincent présenté les activités du Groupe Chiroptères Guyane. Pour ce qui est de la systématique, Sébastien et Benjamin nous ont présenté la nouvelle espèce de Minioptère décrite pour le Maghreb et Antony nous a parlé de ses travaux sur les fossiles de Rhinolophes Troglodytes en Chine. Dans un registre comportemental, Sébastien nous a présenté le rôle de l’écholocation dans le choix du partenaire chez les Rhinolophes. Merci beaucoup à tous les contributeurs pour leur participation à la vie de blog. Nous attendons avec impatience les nouveaux articles pour l’année 2015 !
Yann pour l’équipe du Chiroblog

Des Rhinolophes troglodytes de 40 millions d’années découverts en Chine

lundi, mars 3rd, 2014

C’est à Shanghuang, dans la Province de Jiangsu (Chine), qu’une équipe américaine et chinoise de paléontologues a découvert de nombreux fossiles de chauves-souris. Cette localité paléontologique est composée de plusieurs remplissages karstiques, c’est-à-dire des remplissages sédimentaires de grottes très anciennes qui ont piégé des chauves-souris et d’autres mammifères durant l’Éocène Moyen (soit des fossiles de 45 à 40 millions d’années). Le matériel fossile attribué aux chiroptères est exclusivement composé de dents isolées et de deux mandibules presque complètes. Une étude systématique réalisée par Anthony Ravel de l’Institut des Sciences de l’Évolution de Montpellier a permis d’identifier 4 espèces comprenant 1 Rhinolophidae bien déterminé, 2 rhinolophoïdes indéterminés et un possible Rhinopomatidae. Ce sont les plus anciens représentants de familles actuelles découvertes en Asie. En effet, jusqu’à présent, le continent asiatique était connu pour avoir révélé des faunes plus anciennes de chauves-souris mais qui étaient principalement composées de familles éteintes et archaïques (« Eochiroptera » ; Smith et al., 2007 ; Smith et al., 2012 ; Tong, 1997). L’absence de ces derniers à Shanghuang et la dominance des formes modernes présument d’un changement de la composition faunique des chauves-souris durant l’Éocène Moyen sur ce continent.

Avec 80% des fossiles qui lui sont attribués, le Rhinolophidae, Protorhinolophus shanghuangensis, domine largement la communauté de chiroptères de Shanghuang. Sa morphologie dentaire combine des caractères propres aux Rhinolophidae (par exemple, la présence d’une 3ème prémolaire inférieure vestigiale) avec des caractères que l’on retrouve chez les formes les plus primitives, ce qui souligne son aspect archaïque. Il est possible également de trouver des similitudes morphologiques avec un autre genre fossiles découvert dans les remplissages karstiques du Quercy (Sud-Ouest de la France) datés de l’Éocène Moyen tardif (environ -38 millions d’années). Les premières études descriptives de Vaylatsia suggéraient alors qu’il appartenait aux Hipposideridae (Sigé, 1990).

La morphologie est très proche entre les Hipposideridae et les Rhinolophidae, et en particulier pour les fossiles, ce qui rend les attributions systématiques très difficiles. Une analyse cladistique basée sur des caractères limités à la denture a permis de clarifier la dichotomie entre les fossiles appartenant à ces deux familles et de préciser la position du taxon de Shanghuang au sein de la phylogénie des Rhinolophoidea. Le genre européen Vaylatsia se retrouve alors très proche de l’actuel Rhinolophus et Protorhinolophus vient se positionner à la base des Rhinolophidae. Considérant la position phylogénétique du protorhinolophe chinois ainsi que son âge, il a été possible de proposer un scénario paléobiogéographique sur l’origine et la dispersion des Rhinolophidae. Ces derniers trouveraient leur origine en Asie et se seraient dispersés vers l’Europe durant l’Éocène Moyen. Cependant, cette hypothèse repose sur un registre fossile encore trop fragmentaire pour pouvoir être confirmé.

Parce qu’il a été retrouvé en abondance dans une localité karstique, Protorhinolophus était probablement cavernicole, tout comme les taxons éocènes européens. Ceci souligne une tendance que l’on trouve chez les chiroptères éocènes. En effet, les formes primitives se retrouvent pour la quasi-totalité dans des dépôts fluvio-lacustres ne permettant pas de les associer à un habitat cavernicole. Au contraire, les formes modernes se retrouvent presque exclusivement dans des dépôts karstiques comme les chiroptères de Shanghuang. Il est possible alors qu’un comportement cavernicole soit apparu avec l’émergence des chiroptères modernes mieux adaptés à ce type d’habitat.

Anthony pour le Chiroblog

Matériel dentaire fossile attribué à Protorhinolophus shanghuangensis.

Anthony Ravel étudiant le matériel au Carnegie Museum of Natural History, Pittsburgh

 

Références bibliographiques:

Ravel, A., Marivaux, L., Qi, T., Wang, Y.-Q. & Beard, K. C. (2013). New chiropterans from the middle Eocene of Shanghuang (Jiangsu Province, Coastal China): new insight into the dawn horseshoe bats (Rhinolophidae) in Asia. Zoologica Scripta, 43, 1–23 [Lien vers l’abstract].

Smith, T., Rana, R. S., Missiaen, P., Rose, K. D., Sahni, A., Singh, H. & Singh, L. (2007). High bat (Chiroptera) diversity in the Early Eocene of India. Naturwissenschaften, 94, 1003–1009 [Télécharger le PDF].

Smith, T., Habersetzer, J., Simmons, N. B. & Gunnell, G. F. (2012). Systematics and paleobiogeography of early bats. In G. F. Gunnell & N. B. Simmons (Eds) Evolutionary History of Bats: Fossils, Molecules and Morphology (pp. 23–66). Cambridge: Cambridge University Press [Lien vers le livre].

Tong, Y. (1997). Middle Eocene small mammals from Liguanqiao Basin of Henan Province and Yuanqu Basin of Shanxi Province, Central China. Palaeontologica Sinica, 18, 26–256.

Sigé, B. (1990). Nouveaux chiroptères de l’Oligocène moyen des phosphorites du Quercy, France. Compte rendu de l’Académie des Sciences de Paris, 310, 1131–1137.

Origine et radiation des Chiroptères – zoom sur les travaux de thèse d’Anthony Ravel

vendredi, juillet 5th, 2013

Parmi les mammifères placentaires, les chiroptères sont les seuls dotés à la fois du vol battu et de l’écholocation. Ces deux adaptations-clés semblent avoir largement contribué au succès évolutif du groupe qui représente aujourd’hui près de 20% de la diversité mammalienne (seconde position après les rongeurs). De plus, les chiroptères constituent un groupe très cosmopolite dont l’aire de répartition s’étend à l’ensemble du globe, excepté les régions aux latitudes les plus extrêmes. Le registre fossile attribué aux chiroptères a permis d’identifier une radiation initiale qualifiée d’ « explosive ». En effet, les plus anciens fossiles révèlent un ensemble de familles éteintes apparaissant sur presque tous les continents (excepté l’Antarctique) dès le début de l’Éocène (soit environ -54Ma). Ces chauves-souris très anciennes représentent pour la plupart des formes primitives qui se différencient des chauves-souris modernes par certains aspects (morphologie dentaire, articulation du coude et de l’épaule, etc.…). Pourtant, de manière quasi-synchrone, plusieurs représentants appartenant aux principaux groupes de chiroptères actuels (Rhinolophoidea et Vespertilionoidea) sont connus en Tunisie. De ce fait, l’Afrique du Nord semble avoir été une zone géographique aux lourdes implications dans l’origine et la dispersion des formes modernes. Cependant la rareté du matériel fossile pour les chiroptères paléogènes soulève de nombreuses questions sur les modalités évolutives de la radiation et de la dispersion des premières formes modernes.

Mon sujet de thèse s’est focalisé sur l’étude de nouveaux fossiles de chiroptères provenant de localités éocènes situées en Afrique du Nord et en Asie du Sud. Une analyse systématique a permis l’identification de 18 nouvelles espèces fossiles réparties dans 7 familles modernes (Rhinolophidae, Rhinopomatidae, Hipposideridae, Necromantidae, Emballonuridae, Nycteridae, Philisidae et Vespertilionidae). Une approche phylogénétique du matériel a mis en évidence deux axes majeurs de dispersions qui ont pris place il y a environ 40 Ma : une phase Est-Ouest depuis l’Asie de l’Est jusqu’en Europe (impliquant uniquement les Rhinolophidae) et une phase Nord-Sud depuis l’Afrique du nord vers l’Europe (impliquant Hipposideridae et Emballonuridae). L’étude de la morphologie dentaire de chacune des espèces étudiées, de leur taille estimée et de la taphonomie (études du processus de fossilisation) des sites fossilifères a permis de mieux cerner le contexte paléo-écologique de ces chiroptères paléogènes. Dans des conditions paléo-climatiques tropicales ou subtropicales favorables à la prolifération d’insectes, les microchiroptères, pour la plupart insectivores, avaient à disposition une ressource abondante. Mais une telle richesse spécifique, parfois très localisée comme à Chambi, devait également entrainer une forte compétition interspécifique qui a probablement été un facteur déterminant dans les événements de radiation et de dispersion.

Depuis la fin de ma thèse, j’élargis ma thématique sur un aspect plus paléo-écologique. J’élabore ainsi un projet qui a trait directement aux problématiques liées à l’écholocation. Cette capacité a-t-elle été acquise une seule fois chez les chiroptères puis perdue plus tard chez les mégachiroptères ou a-t-elle été acquise au moins deux fois de manière convergente ? L’écholocation est-elle apparue avant le vol battu ou après ? Est-ce que le vol et l’écholocation ont évolué de manière parallèle ? Grâce aux nouvelles techniques d’imagerie 3D, il est maintenant possible d’étudier en détail le système auditif des chiroptères fossiles ce qui apportera de précieuses informations sur l’origine et l’évolution de l’écholocation au sein des chiroptères.

Anthony pour le Chiroblog

Site de fouille dans les Gour Lazib (Algérie)

Dans le Quercy (France) on trouve également des fossiles de chiroptères dans les phosphatières.

Etudes des fossiles de chiroptères provenant de Chine au Carnegi Museum of Natural History de Pittsburgh (USA).

La nouvelle référence sur l’histoire évolutive des chiroptères

lundi, juin 25th, 2012

Le livre intitulé « Evolutionnary history of bats : fossils, molecules and morphology » est paru depuis le mois dernier. Cet ouvrage édité par Gregg Gunnell (Directeur de la division des fossiles de primate au Duke Lemur Center) et Nancy Simmons (conservatrice en chef du département de mammalogie à l’American Museum of Natural History) réuni paléontologues, biologistes et ingénieurs afin de mettre en commun les dernières connaissances et découvertes sur les origines et l’évolution des chauve souris. Tous les aspects de la biologie évolutive y sont abordés : nouvelles données paléontologiques incluant de nouveaux fossiles et de nouvelles méthodes d’analyse (CT-scan, reconstruction 3D…), phylogénie moléculaire ou morphologique proposant de nouveaux consensus, biomécanique sur l’adaptation au vol et l’écholocation, Evo-devo… Les auteurs discutent des différentes radiations des chiroptères depuis leurs origines. Ils établissent également de nouvelles hypothèses sur l’apparition du vol et de l’écholocation, deux adaptations clés ayant contribué largement au succès du groupe.

Références : The evolutionnary history of bats : Fossils, molecules and morphology, édité par Gregg Gunnell et Nancy Simmons, publié par la Cambridge University Press 2012, à New York. 572pp.

Anthony

Compte rendu de congrès paléontologique

samedi, février 25th, 2012

Le 22ème congrès international du Senckenberg ayant pour sujet la planète Terre au temps de Messel a laissé place à une session dédiée exclusivement aux plus anciennes chauves-souris fossiles. Le site de Messel situé près de Darmstadt en Allemagne est une localité datée de l’Eocène Moyen (entre -45 et 40 Millions d’années environ), réputée pour ses fossiles de chauves-souris extrêmement bien préservés. Ce registre fossile a permis d’identifier 3 familles éteintes qui sont embranchées à la base de la phylogénie des chiroptères : les Archaeonycteridae, les Paleochiropterigydae et les Hassianycteridae. Ces découvertes ont été fondamentales dans la compréhension de la radiation initiale des chauve s-souris durant l’Eocène. C’est pourquoi une session leur a été consacrées faisant état des grandes avancées de ces dernières années sur nos connaissances des origines et de la dispersion du groupe durant l’Eocène :

– Kalina T.J. Davies de l’Ecole des Sciences de la Biologie et de la Chimie à l’Université Queen Mary de Londres en Angleterre a présenté des analyses morphologiques en imagerie 3D de la structure de l’oreille interne des chauves-souris qui est étroitement liée à l’adaptation écholocative.

– Gregg F. Gunnell du centre de primatologie de Duke aux Etats Unis a exposé la dentition complète de l’une des espèces de Messel (Archaeonycteris trigonodon) obtenue par Ct-scan.

– Suzanne J. Hand de l’université de New South Wales à Sydney en Australie nous a parlé de biogéographie Eocène des chauves-souris de l’est du Gondwana (Australie-Nouvelle Zélande-Antarctique et Amérique du Nord) et notamment le passage entre l’Amérique du Sud et l’Australie par l’Antarctique.

– Anthony Ravel de l’Institut des Sciences de l’Evolution à l’université de Montpellier II en France a présenté les toutes nouvelles données paléontologiques découvertes en Afriques du Nord et les lourdes implications paléobiogéographiques en ce qui concerne la radiation des groupes modernes.

– Enfin Thierry Smith de l’institut royal des sciences Naturel de Belgique situé à Bruxelles a fait le Bilan des dernières connaissances sur la diversité et la biogéographie des chauves-souris primitives.

Les différentes présentations orales ont été complétées par l’affichage de deux posters. L’un traitant sur l’articulation de l’épaule et l’efficacité du vol des chauves-souris par imagerie 3D, l’autre sur la reconstruction en 3D d’une espèce de chiroptère provenant de Messel et appartenant à une famille actuelle.

Pour plus d’infos, la circulaire est disponible à cette adresse.

Anthony