Une étude de l’ADN extrait de coquilles d’œufs fossiles permet de faire la lumière sur les plus grands oiseaux qui aient jamais vécu, les éléphants de Madagascar, aujourd’hui disparus. Comme l’autruche d’Afrique, l’émeu d’Australie et le moa disparu de Nouvelle-Zélande, les éléphants appartiennent à un groupe de grands oiseaux incapables de voler et au long cou, appelés « ratites ». Les oiseaux-éléphants – ou « Aepyornithiformes » – pouvaient atteindre une taille impressionnante de 3 mètres de haut, et certains pesaient plus de 50 kg. Ils se sont éteints il y a environ 1 000 ans, après que l’homme se soit installé à Madagascar. Bien que la science les connaisse depuis 150 ans, on sait encore très peu de choses sur eux, en partie à cause des grandes lacunes dans les archives fossiles du squelette.
Comme l’écrit l’auteur de l’article et biologiste de l’évolution, le Dr Alicia Grealy de l’Université Curtin en Australie, dans The Conversation : « Les oiseaux-éléphants font l’objet de légendes depuis des centaines d’années. »
Les premières observations, explique-t-elle, sont peut-être « à l’origine de la créature mythique, le roc (ou rukh) – et ont inspiré des écrivains comme H.G. Wells.
« Le naturaliste britannique David Attenborough s’est également intéressé aux oiseaux-éléphants et a documenté son voyage pour trouver des réponses à son propre œuf d’oiseau-éléphant.
« Ces dernières années, on a découvert que les oiseaux éléphants étaient plus étroitement apparentés au kiwi, un oiseau de la taille d’un poulet – un résultat qui a changé notre vision de l’évolution aviaire. »
Le Dr Grealy explique que le nombre exact d’espèces d’oiseaux-éléphants qui existent réellement fait l’objet d’un débat considérable.
Elle a déclaré : « A une époque, 16 espèces ont été nommées, sur la base des différences trouvées entre les fossiles du squelette.
« Dans les années 1960, ce chiffre est tombé à sept espèces – et la révision la plus récente a classé les oiseaux éléphants en quatre espèces. »
La raison de cette confusion, a-t-elle expliqué, est que le climat chaud et humide de Madagascar est loin d’être idéal pour la préservation du matériel biologique.
Elle ajoute : « Lorsque les os sont incomplets ou fragmentés, il peut être difficile de distinguer les différentes espèces – et parfois les os ne se conservent pas du tout, comme dans l’extrême nord de Madagascar, où l’on a signalé la présence de coquilles d’œufs, mais pas d’os. »
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Comme on pouvait s’y attendre, les œufs pondus par les oiseaux-éléphants étaient tout aussi substantiels : ils étaient environ 150 fois plus gros que l’œuf de poule moyen et pesaient jusqu’à 22 livres.
L’avantage d’avoir des œufs aussi gros, par rapport à ceux de la plupart des autres oiseaux, est que leur coquille est très épaisse, ce qui signifie qu’elle est mieux adaptée à la préservation de l’ADN qu’ils contiennent.
Entre cela et le fait que les fragments fossilisés de coquille d’œuf sont plus abondants à Madagascar que les os de l’oiseau – en particulier sur les plages, supposées être leurs sites de nidification – l’analyse génétique peut révéler des informations sur les créatures que leurs restes squelettiques ne peuvent pas.
Les caractéristiques physiques d’une coquille d’œuf – telles que son épaisseur et la densité de ses pores – peuvent également aider à faire la lumière non seulement sur la taille de l’oiseau qui l’a pondue, mais aussi sur l’environnement de nidification et le comportement correspondant.
En outre, l’analyse des signatures isotopiques des coquilles d’œufs peut également être comparée à d’autres plantes et animaux présents dans l’environnement, afin d’obtenir une idée de ce que les oiseaux mangeaient et buvaient.
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Dans leur étude, le Dr Grealy et ses collègues ont collecté des coquilles d’œufs fossiles dans tout Madagascar et ont étudié leur épaisseur, leur micro-structure, ainsi que l’ADN, les protéines et les isotopes stables qui y sont préservés.
Après avoir examiné des centaines de morceaux de coquilles, l’équipe a identifié 21 fragments contenant suffisamment d’ADN pour leur permettre de créer un « arbre généalogique » de spécimens d’œufs et d’os d’identité connue.
L’équipe a constaté qu’il y avait très peu de différences génétiques entre les spécimens, ce qui suggère qu’il n’y a peut-être pas autant d’espèces d’oiseaux éléphants qu’on le pensait.
En fait, les chercheurs pensent que certaines des différences de taille et de forme précédemment constatées sur les squelettes fossiles reflètent des différences entre les spécimens mâles et femelles – et parmi les ratites, il est courant que les femelles soient beaucoup plus grandes.
L’analyse a également révélé qu’une coquille d’œuf mystérieuse retrouvée dans l’extrême nord de Madagascar, où aucun squelette n’a jamais été trouvé, appartenait à une lignée totalement inconnue de grands oiseaux éléphants – qui pesaient probablement quelque 507 livres et pondaient des œufs de 7 livres.
Ces oiseaux étaient séparés de leurs homologues du centre de l’île par quelque 620 miles de distance et 0,9 miles d’altitude, et constituent un régime alimentaire distinct.
L’analyse génétique a également permis d’identifier les facteurs potentiels qui ont poussé les oiseaux éléphants à se développer en une nouvelle espèce et à atteindre leur plus grande taille.
Le Dr Alicia Grealy a expliqué : « Lorsque Madagascar est devenu plus sec et plus frais au cours de la dernière période glaciaire, la végétation a changé, et les oiseaux éléphants ont pu s’adapter à de nouvelles niches.
« Cela a conduit à l’évolution des plus grandes espèces dans un laps de temps rapide et récent – au cours des 1,4 millions d’années passées, soit une fraction de leur histoire évolutive. »
Elle conclut : « Ces résultats montrent comment l’ADN ancien provenant de la coquille d’œuf est une voie prometteuse pour étudier l’évolution des oiseaux éteints.
« Elle contribue à notre compréhension de la biodiversité passée de Madagascar – une étape importante pour comprendre comment conserver ses espèces uniques à l’avenir. »
Les résultats complets de l’étude ont été publiés dans la revue Nature Communications.
