Il est des espèces dont la taille augmente considérablement à mesure qu’elles évoluent. Prenez, par exemple, l’ancêtre du cheval, Hyracotherium. Ce genre de mammifère, aujourd’hui éteint, vivait à l’Eocène, il y a entre 60 et 45 millions d’années. Il n’était alors pas plus grand qu’un chien ! La théorie selon laquelle l’évolution tend à accroître la taille des animaux a un nom : la règle de Cope.
Cependant, les preuves fossiles ne valident pas entièrement ce principe. Alors que la taille de certains groupes d’animaux augmente, celle d’autres espèces diminue progressivement. C’est le cas des poissons osseux (Ostéichtyens) dont font partie le thon et le barracuda. Une nouvelle étude, basée sur des simulations informatiques, est parvenue à conjuguer ces résultats en apparence contradictoires. La taille des animaux résulterait en réalité de deux facteurs écologiques essentiels. D’un côté, l’intensité de la compétition pour les ressources et de l’autre le risque d’extinction. Les chercheurs aboutissent ainsi à trois modèles distincts d’évolution de la taille. Cette étude a été publiée dans la revue Communications Biology.
La règle de Cope
Depuis plusieurs décennies, deux écoles de pensée s’affrontent au sujet de la règle de Cope. "La littérature fournit en effet des preuves contradictoires de l'augmentation et de la diminution de la taille des animaux", constate Shovonlal Roy, premier auteur de l’étude, lors d’une interview pour Sciences et Avenir. Plusieurs études font état d'une augmentation de la taille chez plusieurs espèces éteintes, notamment des mammifères d'Amérique du Nord, des dinosaures, mais aussi chez les mammifères marins. A l’inverse, les tortues cryptodiranes, un groupe de tortues géantes aujourd’hui éteint, ont rétréci avec le temps. Tout comme les poissons d’eau douce, ou encore Equus alaskae, un cheval vivant au Pléistocène, entre - 2,6 millions d’années et - 9 000 ans.
D’où vient la règle de Cope ?
Elle porte le nom d’Edward Cope, un paléontologue du 19ème siècle. Il aurait été le premier à identifier, dans les archives fossiles, la tendance des animaux, ou de certains groupes d’animaux du moins, à grandir à mesure de leur évolution.
Face aux preuves fossiles de la divergence des évolutions, l’équipe de Shovonlal Roy a utilisé plusieurs modèles informatiques simulant l’évolution, afin d’éclaircir la controverse. "Tout comme nous essayons de nous adapter au temps chaud ou froid en fonction de l'endroit où nous vivons, nos recherches montrent que la taille des animaux peut devenir plus grande ou plus petite au fil du temps, en fonction de l’habitat et de l’environnement", résume le chercheur.
Compétition pour les ressources, prédation, ou encore température… Les facteurs écologiques influent sur la taille, mais de quelle manière ? A mesure que la compétition pour la nourriture et l'abri s’accroît, la taille des animaux diminue. "Au contraire, dans les écosystèmes où la concurrence est moindre, la taille des animaux a tendance à augmenter", indique Shovonlal Roy. "Mais alors ils sont plus vulnérables à l’extinction, cela a été le cas pour les dinosaures."
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3 modèles d’évolution
Finalement, leurs simulations aboutissent à trois modèles de changement de taille corporelle, en fonction des conditions environnementales :
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L’augmentation progressive au fil du temps : cela se produit lorsque la compétition entre les espèces est essentiellement déterminée par leur taille relative. En effet, d'un point de vue écologique, la compétition entre deux espèces occupant la même niche est maximale lorsqu’ils sont de taille égale, et elle s'affaiblit à mesure que l’écart de taille se creuse. "Dans ces cas-là, nos résultats suggèrent que la taille des espèces augmente car c’est un avantage considérable, ne serait-ce que pour capturer des proies plus grandes", précise le chercheur. C’est ce modèle qu’ont suivi les mammifères marins.
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L’augmentation de la taille suivie d’une extinction : si l’augmentation de la taille présente des avantages, elle rend toutefois les espèces plus vulnérables à une extinction. "Lorsque ces espèces gigantesques finissent par s'éteindre, cela peut donner l'occasion à d’autres espèces d'évoluer vers des tailles supérieures, ce qui réitère le schéma", explique Shovonlal Roy.
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La diminution progressive de la taille avec le temps : enfin, lorsque la compétition est intense pour la nourriture et que les habitats des espèces en compétition se chevauchent, leur taille diminue au cours de leur évolution. Un déclin de la taille a déjà été observé chez les vertébrés, les poissons osseux ou encore les insectes.
D’après l’auteur de cette étude, la destruction progressive des écosystèmes, conséquence des changements climatiques ou anthropiques, pourrait donc bien amplifier les pressions évolutives en faveur d’une réduction de la taille d’autres espèces.
