Pourquoi les chauves-souris, qui sont des mammifères, peuvent-elles voler ?

Cet article s’articule autour de la question « Pourquoi les chauves-souris, en tant que mammifères, peuvent-elles voler ? ». Il présente les caractéristiques de base des chauves-souris, telles que leur taxonomie, leur répartition et leur régime alimentaire. En combinant des indices fossiles, les caractéristiques de la membrane alaire, l’évolution de la locomotion aérienne de leurs ancêtres arboricoles, l’évolution du système énergétique mitochondrial et leur stratégie de survie consistant à se déplacer à des moments différents pour éviter la compétition avec les oiseaux, il répond aux questions relatives à l’évolution du vol des chauves-souris, seuls mammifères à avoir conquis le ciel.

Pourquoi les chauves-souris, qui sont des mammifères, peuvent-elles voler ?

Les chauves-souris sont de petits animaux que l'on peut souvent observer dans le ciel nocturne des villes. Elles appartiennent à l'ordre des Chiropteriens, un groupe de mammifères, et il en existe plus de 1000 espèces. Elles se nourrissent d'insectes, mais certaines attrapent également des poissons, sucent le sang ou mangent des fruits. Les chauves-souris sont présentes dans la plupart des régions du monde et sont les seuls mammifères à avoir conquis le ciel. Mais comment ont-elles réussi à voler ?

Les fossiles sont la meilleure preuve. Les plus anciens fossiles de chauves-souris connus datent du Crétacé, il y a environ 55 millions d'années, à une époque où les ptérosaures, qui dominaient le ciel, avaient déjà disparu. Les chauves-souris pouvaient alors se nourrir et survivre sans difficulté dans le ciel bleu. Cependant, ces fossiles ressemblent beaucoup à la forme actuelle des chauves-souris, et aucun fossile de chauves-souris plus ancien n'a jamais été découvert. L'apparence de l'ancêtre des chauves-souris et le processus de leur évolution restent un mystère.

Cependant, il n'y a pas de piste totalement absente. D'après les caractéristiques osseuses des chauves-souris, on peut déduire que leurs ailes ont évolué à partir de leurs membres antérieurs. Le bras, l'avant-bras, les phalanges et les falanges sont tous très longs et reliés par une membrane mince et résistante qui s'étend jusqu'aux flancs, aux membres postérieurs et à la queue, formant un système unique de membrane alaire. Les chauves-souris ressemblent étonnamment aux ptérosaures, des reptiles éteints qui dominaient le ciel au Crétacé. Pour conquérir le ciel, deux espèces différentes - les chauves-souris mammifères et les ptérosaures reptiles - ont adopté la même stratégie d'évolution.

Les scientifiques croient que l'acquisition de la capacité de vol n'a pas été un processus instantané. Les ancêtres des chauves-souris vivaient probablement dans les arbres et, pour échapper aux prédateurs ou chasser les insectes volants, ils devaient parfois passer rapidement d'un arbre à l'autre. Ainsi, au cours d'une longue adaptation évolutive, les individus dont les membres antérieurs avaient développé une membrane leur permettant de planer dans les airs ont acquis de meilleures chances de survie. La sélection naturelle a fait en sorte que ces caractéristiques avantageuses soient transmises aux générations suivantes et se renforcent progressivement, jusqu'à ce que les chauves-souris conquièrent le ciel.

Bien sûr, les chauves-souris n'ont pas seulement changé physiquement. Leurs cellules ont également évolué. Des études scientifiques montrent que le vol nécessite 3 à 15 fois plus d'énergie que la marche sur terre, donc pour voler, il faut une puissance beaucoup plus grande. Dans les cellules des organismes vivants, il existe une structure spécialisée chargée de fournir de l'énergie : les mitochondries. En 2010, les chercheurs Zhang Yaping et Shen Yongyi ont découvert que les mitochondries des chauves-souris sont devenues de plus en plus puissantes au cours de l'évolution, ce qui indique que le système énergétique de leurs cellules s'est également amélioré. Cette évolution « intérieure et extérieure » explique naturellement pourquoi les chauves-souris ont réussi à conquérir le ciel.

Bien que de nombreuses chauves-souris aient des capacités de vol remarquables, leur niveau de vol est bien inférieur à celui des oiseaux, les maîtres actuels du ciel. Par conséquent, les chauves-souris, désavantagées dans l'évolution, ont essayé d'éviter autant que possible la compétition directe avec les oiseaux. La plupart d'entre elles préfèrent sortir pour chasser la nuit, lorsque les oiseaux sont moins actifs, et se cacher pendant la journée. Cette stratégie de synchronisation temporelle est l'une des raisons pour lesquelles les chauves-souris survivent jusqu'à nos jours.