Se promener tout le temps avec une armure sur le dos, afin de se protéger des attaques: en voilà une bonne idée. Eh bien les tortues l’ont concrétisée, même si cela leur a pris plus de 250 millions d’années. Une étude publiée dans la revue Current Biology permet aujourd’hui de mieux comprendre comment elles y sont parvenues.

La carapace de tortue est une curiosité du monde vivant. Constituée d’une cinquantaine d’os ­différents, elle comprend un fond plat, le plastron, et une dossière convexe, réunis par des ponts ­osseux. Contrairement aux autres animaux à carapace, chez lesquels elle se forme à partir d’écailles présentes dans la peau, la carapace des tortues dérive directement de leur squelette. Chez les jeunes tortues, elle résulte de l’élargissement et de la fusion des côtes, qui vont jusqu’à former un véritable bouclier autour de leur corps.

L’ensemble de la morphologie de la tortue s’est adaptée à la ­contrainte représentée par sa carapace. Elle possède en particulier un système de muscles spécialisés qui lui permettent de gonfler ses poumons malgré la rigidité de sa cage thoracique. «Les tortues ­possèdent des particularités assez hallucinantes, confirme Michel Milinkovitch, biologiste de l’évolution et du développement à l’Université de Genève. Par exemple, leurs omoplates sont contenues à l’intérieur de la cage thoracique, ce qui n’existe chez aucun autre vertébré terrestre.»

Reptile disparu

La manière dont l’étonnante carapace des tortues est apparue au cours de l’évolution fait depuis longtemps débat parmi les spécialistes des reptiles. Pour éclaircir la question, ceux-ci n’avaient jusqu’à récemment à leur disposition que des fossiles vieux de 215 millions d’années. Or, les tortues étaient déjà équipées d’une carapace parfaite à cette époque. La découverte en 2008 en Chine des restes d’une espèce disparue appelée Odontochelys semitestacea et datant d’il y a 220 millions d’années a apporté de nouveaux éléments à l’enquête. Cette tortue ancienne n’était en effet munie que d’une demi-carapace ventrale.

Quant à l’étude publiée dans Current Biology, elle se base sur l’analyse des restes d’un autre reptile disparu, du nom d’Eutnosauros africanus. Découvert en Afrique du Sud, il vivait il y a environ 260 millions d’années. D’après les chercheurs, cette espèce se trouve à l’origine des tortues actuelles et représente une étape charnière dans leur évolution. E. africanus ne possède pas de carapace à pro­prement parler, mais il présente diverses caractéristiques qui se retrouvent chez les tortues «modernes», notamment un raccourcissement de la colonne vertébrale, un élargissement des côtes et une régression des muscles intercostaux. Autant d’adaptations qui peuvent être interprétées comme les prémices d’une carapace.

Un groupe à part

Tout se passe donc comme si la carapace était apparue de la même manière au cours de l’évolution que durant la croissance des tortues, c’est-à-dire par élargissement progressif puis fusion des côtes. «Cette étude présente magnifiquement la séquence d’évé­nements qui se sont succédés au long de 260 millions d’années et ont mené à la carapace de la tortue», commente Michel Milinkovitch.

D’après le biologiste de l’Université de Genève, cette recherche permet aussi de mieux situer les tortues dans l’arbre du vivant et de confirmer les données moléculaires sur leur évolution: «Les spécialistes de la morphologie ont longtemps considéré que les tortues se trouvaient à la base de l’ensemble des vertébrés terrestres, mais nos analyses génétiques ont montré qu’elles forment en fait un groupe apparenté aux crocodiles et aux oiseaux.»