Au cœur du plus vaste réseau de grottes connu au monde, deux requins fossiles vieux de 325 millions d’années ont été identifiés. Découverts dans le réseau de Mammoth Cave, au Kentucky, ainsi que dans le nord de l’Alabama, ces prédateurs marins préhistoriques ouvrent une nouvelle fenêtre sur l’évolution de la faune marine. Comment des animaux qui vivaient autrefois dans une mer peu profonde ont-ils pu laisser leurs traces au cœur de formations rocheuses aujourd’hui situées sous terre ?
L’exploration paléontologique des grottes américaines continue de révéler des vestiges précieux pour la science. Annoncées en février 2024 par le National Park Service, deux nouvelles espèces de requins du Carbonifère ont été identifiées à partir de fossiles provenant de Mammoth Cave, dans le Kentucky, et de plusieurs formations géologiques du nord de l’Alabama. Ces découvertes offrent un aperçu exceptionnel de la biodiversité marine qui existait il y a plus de 325 millions d’années, bien avant l’apparition des dinosaures.
Des trésors paléontologiques dans les profondeurs de Mammoth Cave
Le site de Mammoth Cave, considéré comme le plus vaste réseau de grottes connu au monde, constitue également un remarquable terrain d’étude paléontologique. Ses centaines de kilomètres de galeries renferment des couches rocheuses capables de conserver les traces d’écosystèmes disparus depuis des centaines de millions d’années.
Les conditions particulières de cet environnement souterrain ont favorisé la conservation de nombreux fossiles. Les recherches menées dans le cadre de l’inventaire des ressources paléontologiques du parc ont ainsi permis d’identifier des dizaines d’espèces anciennes de poissons et de requins dans plus de 25 grottes et passages souterrains.
La stabilité de l’environnement souterrain joue un rôle important dans la préservation de ces vestiges. Certains spécimens présentent des détails anatomiques suffisamment bien conservés pour permettre aux scientifiques d’étudier avec précision des animaux disparus depuis très longtemps. Plusieurs facteurs favorisent cette conservation :
- une température relativement stable tout au long de l’année ;
- une humidité peu variable dans certaines zones ;
- une protection durable contre de nombreuses perturbations extérieures ;
- une exposition limitée à l’érosion de surface grâce au milieu karstique.
Ces découvertes prolongent une série de trouvailles réalisées dans le même réseau souterrain. D’autres requins préhistoriques de grande taille, datant eux aussi du Carbonifère, avaient déjà été identifiés à Mammoth Cave, confirmant l’importance exceptionnelle du site pour l’étude des anciens vertébrés marins.
Troglocladodus et Glikmanius : deux prédateurs marins du Carbonifère
Les deux espèces nouvellement décrites, Troglocladodus trimblei et Glikmanius careforum, appartiennent aux cténacanthes, un groupe ancien de poissons cartilagineux apparentés aux requins. Ces prédateurs pouvaient atteindre environ 3 à 3,6 mètres de longueur, des dimensions comparables à celles de plusieurs grands requins actuels.
Troglocladodus trimblei a notamment été identifié grâce à des dents d’adultes et de jeunes individus. Le nom du genre fait référence à ses dents ramifiées ainsi qu’à l’environnement souterrain dans lequel les fossiles ont été étudiés. Les chercheurs estiment que l’animal pouvait atteindre entre 3 et 3,6 mètres de long.
Glikmanius careforum possédait pour sa part une mâchoire dont la morphologie suggère une tête relativement courte et une morsure puissante. Cette anatomie aurait permis à ce prédateur de s’attaquer à plusieurs types de proies, parmi lesquelles :
- des requins plus petits ;
- des poissons osseux primitifs ;
- des orthocônes, céphalopodes à coquille droite apparentés de loin aux calmars modernes.
La découverte de Glikmanius careforum est particulièrement importante, car elle repousse de plus de 50 millions d’années l’origine connue de ce genre. Un ensemble partiel de mâchoires et de structures branchiales appartenant à un jeune individu a également été retrouvé à Mammoth Cave, fournissant des informations anatomiques rarement préservées chez ces anciens poissons cartilagineux.
Des océans préhistoriques aux grottes souterraines
La présence de créatures marines au cœur d’une grotte du Kentucky peut sembler paradoxale. Elle s’explique pourtant par l’histoire géologique profondément différente de cette région il y a plus de 325 millions d’années. À cette époque, une vaste mer peu profonde recouvrait une partie de ce qui correspond aujourd’hui au Kentucky et à l’Alabama.
Cette voie maritime communiquait avec des régions correspondant aujourd’hui à l’est de l’Amérique du Nord, à l’Europe et au nord de l’Afrique. Les requins découverts à Mammoth Cave évoluaient probablement dans des habitats côtiers relativement peu profonds, où ils chassaient poissons, petits requins et céphalopodes.
Au fil des millions d’années, la configuration des continents s’est profondément transformée. Les mouvements tectoniques qui ont participé à la formation de la Pangée ont progressivement modifié puis fait disparaître ces environnements marins. Les sédiments accumulés au fond de la mer se sont compactés et transformés en couches de roches calcaires.
Bien plus tard, l’action de l’eau sur ces calcaires a progressivement creusé le vaste réseau karstique de Mammoth Cave. Les fossiles aujourd’hui observés dans les parois et les formations souterraines ne proviennent donc pas d’animaux ayant vécu dans des grottes : ils appartiennent à des organismes marins ensevelis dans des sédiments bien avant la formation des cavités actuelles.
L’anatomie de ces requins primitifs permet également de mieux comprendre leur mode de vie. Plusieurs indices suggèrent qu’ils étaient des prédateurs adaptés aux milieux côtiers, capables d’exploiter une grande variété de proies dans des eaux relativement peu profondes.
Ces découvertes constituent ainsi une fenêtre exceptionnelle sur les écosystèmes marins du Carbonifère et enrichissent notre compréhension de l’évolution des poissons cartilagineux. Elles rappellent également l’importance de préserver les sites paléontologiques comme Mammoth Cave, véritables archives naturelles capables de conserver pendant des centaines de millions d’années les traces d’un monde aujourd’hui disparu.
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