L'apparence d'Helicoprion en partie dévoilée

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Tapanila, L., Pruitt, J., Pradel, A., Wilga, C., Ramsay, J., Schlader, R., Didier, D. 2013. Jaws for a spiral-tooth whorl: CT images reveal novel adaptation and phylogeny in fossil Helicoprion. Biology Letters. 10.1098/rsbl.2013.0057


L'article a été publié fin Février, mais personne ne l'a encore mentionné sur le forum.

Helicoprion est l'un des chondrichtyens du Paléozoïque les plus célèbres avec sa spirale dentaire pouvant comporter jusqu'à 180 dents. Beaucoup de chondrichtyens de cette époque possédaient une dentition inhabituelle sans équivalent chez les formes actuelles. Aussi, reconstituer l'apparence externe de ces animaux à partir de ces seules dents s'avère très difficile et rare sont les spécimens ayant conservés quelques éléments du squelette cartilagineux (qui se fossile beaucoup moins bien que l'os).

On connaît depuis les années 60 un spécimen d'Helicoprion dont la spirale dentaire est conservée en association directe avec des restes de cartilages. Cet individu (dont la spirale de 23 cm compte 117 dents) appartient à l'espèce Helicoprion ferrieri et provient de la base du Permien moyen (Roadien) de la Phosphoria Formation dans l'Idaho (USA). Une nouvelle étude de ce spécimen à l'aide d'un scanner CT (qui permet de voir des structures cachés à l'intérieur de la roche) apporte de nouvelles informations qui amènent à modifier une partie de l'image que l'on se faisait de l'animal ainsi que sa classification parmi les chondrichtyens.

Le spécimen fut une première fois décrit par Bendix-Almgreen en 1966, et celui-ci identifia les éléments de cartilage calcifiés associés à la spirale dentaire comme une partie de la mâchoire inférieure et la partie antérieure du neurocrâne. Il reconstitua l'animal avec la spirale dentaire placée à l'extrémité d'une mâchoire inférieure allongée.

Dans la nouvelle étude de Tapanila et al., les images du scanner CT montre la présence de la mâchoire inférieure gauche et de la mâchoire supérieure gauche (interprétée à tord comme le neurocrâne par Bendix-Almgreen) articulées autour de la spirale dentaire. Le neurocrâne n'est pas conservé. La spirale dentaire n'est pas située à l'extrémité d'une mâchoire inférieure allongée, mais occupe toute la longueur d'une mandibule plus courte. Une grande partie de la spirale est enchâssée dans un cartilage spécial qui jouait aussi un rôle de maintient. Les chercheurs estiment que seules une douzaine de dents saillaient hors de la mâchoire. Chez Helicoprion, les anciennes dents ne tombaient jamais et la spirale dentaire serait une réponse à ce problème. Au fur et à mesure de la croissance de l'animal, les dents les plus petites (donc les plus anciennes) devenaient inutiles et étaient plus facilement stockées dans le cartilage de la mandibule grâce à la forme en hélice. D'après les images du scanner CT, la mâchoire supérieure ne semble pas avoir de dents, et un mécanisme particulier limitait la fermeture de la mandibule et empêchait la spirale dentaire de perforer le neurocrâne. Les dents ne présentent pratiquement pas d'usure ce qui, d'après les spécialistes, peut être du à un renouvellement rapide des dents et/ou au fait que l'animal mangeait essentiellement des proies à corps mous, tel des céphalopodes sans coquilles équivalent de nos calmars. Avec l'absence de dents à la mâchoire supérieure et sa seule scie circulaire à la mâchoire inférieure, comment s'y prenait-il pour se nourrir ? Il est suggéré que lorsque Helicoprion fermait ses mâchoires, les dents pivotaient vers l'arrière dans un mouvement de scie en rotation, ce qui constituait un mécanisme efficace de tranchage et aider aussi la nourriture à s'enfoncer dans la cavité orale.

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Helicoprion fut placé à l'origine parmi les élasmobranches (requins et raies) mais plus tard, d'après l'étude des dents d'Helicoprion et de ses cousins, divers auteurs ont soupçonnés que ces animaux pouvaient appartenir aux euchondrocéphales, un groupe qui rassemble les chimères actuelles et de nombreuses formes fossiles très différentes. Le scanner CT a révélé la façon dont les mâchoires d'Helicoprion se rattachaient au crâne, confirmant le classement de ce chondrichtyen parmi les euchondrocéphales.

On connaît donc un peu mieux la morphologie d'une partie de la tête d'Helicoprion mais il reste encore à connaître le reste du crâne et la forme du corps (comme le nombre et l'anatomie des nageoires, le nombre de fentes branchiales, etc.). D'autres articles des mêmes auteurs vont êtres prochainement publiés et aideront à mieux connaître l'anatomie de cet animal (il a été trouvé d'autres spécimens avec des restes de cartilage, et d'autres avec des empreintes de peau).


Ancienne reconstitution d'Helicoprion montrant l'animal avec des mâchoires allongées.



Nouvelle reconstitution d'Helicoprion par Ray Troll, qui illustre l'article de Tapanila et al. L'animal est ici représenté avec plusieurs fentes branchiales.



Une superbe illustration d'Helicoprion par Steve White (également basée sur l'article de Tapanila et al.) présentant l'animal se nourrissant de céphalopodes de type calmar. L'artiste a choisi de reconstituer ce chondrichtyen avec les fentes branchiales (si il y en avait plusieurs) recouvertes par un repli cutané comme les chimères actuelles.