Eugeropteridae anatomical guide
Eugeropteridae are part of the total group Odonatoptera, and in the stem-group to Odonata. They diverged before Meganisoptera (the famous giant « dragonflies » such as Meganeura), and have the characteristic prothoracic wings, a character ancestral to all Pterygota (which are winged insects).
Generalities
As with all insects, the body plan is made of a head (with multiple pieces that I won’t detail), a thorax made of 3 segments, and an abdomen made of 11 segments.
Wings
Wings attach to the three thoracic segments. The first pair are called prothoracic wings, and are in a shape of reduced wing pads (also called « winglets »). Their practical use in vivo is still difficult to assess. Current observations suggest that they were not articulated, and oriented anteriorly. They are strictly homologous to the median and hindwings, but the venation homologies are difficult to identify (and those who claim they can tend to over-interpret). If you’d like to know more, consider to read this very good article from Engel et al. (2013).
On the median- and hindwings, I have represented the main venation, based mainly on the Kirchnerala treintamil specimen (Petrulevicius & Gutierrez, 2016) and with the venation plan from Jacquelin et al. (2018) that applies to all Odonatoptera. Respecting the venation plan is very important, as veins are not placed randomly on an insect’s wings, and their placement is indicative of the evolution of a group.
Quick lesson on insect wings:
It is a common (and old) hypothesis that there is a certain order for wing veins, going from the anterior border to the posterior border, just like fingers on a tetrapod limb, and that they should be homologous among all winged insects. They go as follows:
- Costal vein (C)
- Subcostal vein (Sc)
- Radial vein (R)
- Median vein (M)
- Cubital vein (Cu)
- Anal vein (A)
All veins will have an anterior (A) and posterior (P) branch, thus giving the following pattern : CA, CP, ScA, ScP, RA, RP, etc… Depending on which group we are, we will have a subset of these veins present on the wing, as no insect (yet) has ever been discovered with all of these branches at the same time. Veins and their branches will either disappear or fuse depending on the evolutionary history of the group. This organisation plan is by all means not always consensual. Some authors will add other veins, such as the postcubital vein (PCu) between cubital and anal. It is still a work in progress, and we are waiting for a unified interpretation of wing venation to the scale of all Insects, but until then, wing venation is becoming better and better known, at least at the scale of insect orders.
In this specimen, the costal vein makes up the anterior border of the wing. In red, you have the subcostal veins (anterior and posterior). In pink, you have the radial, anterior (one branch, very long, touches the distal end of the wing). The RP is fused at the base with the MA (purple section), then separates and branches (in pink again). The median (MA and MP) are in blue. In gold, you have the cubital, and in grey the anal.
I have not represented either intercalar nor transverse veins, but they should be added. The placement of transverse is a bit more random though, so there is no need for a guide for that, look at extant insect wings for inspiration.
Wings attach to the thorax with articular sclerites, but there is no consensus that I was able to comprehend, so I abstain from making any suggestion on how to represent them. I have chosen to have 2 big sclerites, loosely inspired from the fossils and extant dragonflies.
Abdominal structures and reproductive organs
All insects have long cerci ancestrally. We attach them to the end of 10th segment, in dorsal position. In extant dragonflies, these cerci are modified to become sturdy claspers with which males graps females by the neck during mating (giving the famous « heart pose » of dragonflies). As cerci are long and thin in Meganisoptera (in Namurotypus to be precise), by simple parsimony they should also be long and thin, preventing any use as a clasper. The terminal filament is a plesiomorphic character, and is present in Meganisoptera (in Namurotypus, again), by parsimony it should thus be present in Eugeropteridae.
About genitalia, if we look at the plesiomorphic state, we can infer quite a few things : the genital orifice is on the anterior and ventral part of the 8th segment ; the ovipositor is attached ventrally, and is short. Ovipositors are made up of multiple parts, and they attach as far back as the 8th segment.
And that’s it!
A personal note
This kind of research is how I view my palaeoart. As a palaeoartist and scientific communicator, it is sometimes hard to be catalogued as simply someone « drawing pretty animals and plants from the past », and that’s it. This is deeply disrespectful to the years of studying, of learning, of doing actual research (in a lab, during both my Master’s degrees, as a qualified volunteer, etc…). I have an academic background, and today this is how I choose to use my knowledge and skills. I refrain from simply tracing photos of fossils, and I talk to/email researchers on precise anatomical features. I hear their pleads about what everybody gets wrong all the time on their favourite taxa, and I try to spread the right message. I don’t mean to undermine the work on palaeoartists who come from a pure artistic background, or those who have never had the chance of such proximity with research. I would just like this work of research to be recognized, even though my technical drawing skills are still far from what I’d like them to reach. One day, I hope my drawing level can draw more attention to the science behind each piece that I produce or supervise during collaborations.
I’d like to thank my secret informator for explaining to me how insects work for years now (and writing excellent blog posts on their own), for giving me bibliography to read and proof-reading and -eyeing this piece. I’d also like to thank Mattia Yuri Messina for reminding me that sources are indeed necessary when we do a serious piece of work, and indirectly motivating me to write this. I probably wouldn’t have done this without that little nudge.
Sources
Engel, M. S., Davis, S. R. & Prokop, J. (2013). Insect Wings: The Evolutionary Development of Nature’s First Flyers. In: Minelli A., Boxshall G., Fusco G. (eds) Arthropod Biology and Evolution. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-36160-9_12
Grimaldi, D. A. & Engel, M. S. (2005). Evolution of the Insects. Cambridge University Press.
Jacquelin, L., Desutter-Grandcolas, L., Chintauan-Marquier, I. et al. New insights on basivenal sclerites using 3D tools and homology of wing veins in Odonatoptera (Insecta). Sci Rep 8, 238 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-017-18615-0
Petrulevicius, J. F., & Gutierrez, P. R. (2016). New basal Odonatoptera (Insecta) from the lower Carboniferous (Serpukhovian) of Argentina. PDF here
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Today’s giants? (Life and death of giant Insects, part 2/2)
In the first part (that you can find here), we looked at extinct giant insects and assessed their size. It is time we adopt an objective point of view on these, and to do so, we’ll review modern insect sizes.
What about modern insects?
Now let’s look at the wingspan, length and weight of modern insects. All information that I will provide is correctly verified, we are not going into mad speculations as can be seen in the domain, and sources can easily be found on the Wikipedia pages of all mentioned species. For further information, there is a beautiful book called Biggest Bugs Life-Size from George Beccaloni, which is now outdated, but stays a reliable source of information (for the anecdote, this book has been edited by the London NHM, and most of the specimens mentioned come from their collection, including what was the longest known insect. It has since been dethroned -completely blown even- by a chinese specimen, and I found easily larger specimens than those mentioned in the book in the collections of Paris MNHN, so we can say that the major achievement of the London collection is to have been measured!).
The longest known insect is a stick insect[1] discovered in China in 2016 (apparently belonging to the genus Phryganistria Stål, 1875) and that has still not been described at this time (which is rather strange as this kind of « incredible discovery » seem to be a common tool for chinese propaganda). Its body length exceeds 38 cm and it had the pleasure to be the mother of an even longer specimen whose body length neared 40 cm. In the longest insect leaderboard, this stick insect is followed by an other one, then an other one, and finally… an other stick insect. All are wingless females originating from South-East Asia. Apart from stick insects, there is no modern insect reaching more than 20 cm. Some challengers could be some elongated grasshoppers from the Proscopiidae family. After that we can have a certain number of insects reaching around 16 to 18 cm including praying mantises and beetles.
If we look at wingspan, the current record belongs to a moth, Thysania agrippina (Cramer, 1776), reaching 30 cm. This moth is subject to a certain number of speculations, and many are those who attest to have seen ones measuring between 35 and 40 cm, but surprisingly none have been measured. There are then many butterflies, beetles and katydids measuring between 25 and 30 cm, but none of them reach the symbolic wingspan of 30 cm. It can be noted that the longest wings of a modern insect is probably an other moth’s wing, the famous comet moth, Argema mittrei (Guérin-Méneville, 1847), which hindwing measures around 20 cm. I’ll let you be the judge of whether or not it deserves the title for the widest modern insect.
Last but not least, weight. It has the major disadvantage that you can’t measure it post-mortem, which implies that it is way less documented than lengths. We have two winners in this category: one for the heaviest adult insect, and one for the heaviest insect “in general”. For the first category, the record belongs to a weta (a group of insects close to katydids but not belonging to them), Deinacrida heteracantha White, 1842. A fat female full of eggs reached 71 g. She outweighs all adult beetles ever weighed, but there is a bias here, as the biggest beetle ever discovered (a titan beetle, Titanus giganteus (Linnaeus, 1771) of almost 17 cm) didn’t have the chance to be weighed. The same goes for several other orthopterans of similar size to this weta, and even for the long stick insects that have the length record. The heaviest insect “in general” is a larva from the Actaeon beetle Megasoma actaeon (Linnaeus, 1758), which reached 228 g, the weight of a big steak. Again, the biggest beetle’s larva has never been weighed, it is still a myth among entomologists, as this larva has never been observed yet.
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Megasoma acteon MHNT
To put it in a nutshell, here are the biggest modern insect measurements: lengthwise, we have a chinese stick insect of almost 40 cm, in matter of wingspan we have a 30 cm south american moth, and the weight record belongs to a beetle larva of 228 g.
Extant vs. extinct
Now that we have the sizes of both extinct and extant insects, we can compare them. And the result may not be the one you expected: Meganeura and peers were neither longer nor heavier than modern largest insects. To be more precise, with 25 cm long, griffenflies were way shorter than our longest stick insects exceeding 35 cm. The same can be said for their weight: 40 g max for Meganeuropsis, versus 70 for some extant insects, and even more than 200 g for some larvae. Titanoptera could still be among the largest, but their fossils are too poorly preserved for now. So, if there is still no answer to the question “Why did giant insects disappear?” [2], maybe it’s because they merely changed form (or never existed, if you are on the cynical side of things).
A question remains: Meganeuropsis’ wingspan is two times superior to any extant insect, butterflies included, which wings are enormous compared to their body. So, why did insects with such wingspan disappear? First, with 40 g for 70 cm of wingspan, Meganeuropsis is very light. Indeed, many beetles exceed this weight for only 25 cm of wingspan. In modern birds, the environment has a major impact on wingspan, and forest birds tend to have a shorter wingspan for the same weight (Harpy eagle vs. Steller’s sea eagle: weight difference: 3%, wingspan difference: 25%). Would it be possible that griffenflies had lived in very open forests, where such a wingspan didn’t matter? Vegetation changes have always had a huge impact on insects, and for example flower plants diversification has completely disrupted these organisms, probably even more than the Cretaceous-Paleogene extinction event. I am unfortunately not a palaeobotanist, and can’t back up this hypothesis. Griffenflies’ disappearance matches the emergence of flying vertebrates, and this is often mentioned to explain it. It is not impossible, even more when these insects weren’t very good at flying: low strength, big flappy wings very far from the jewels enabling modern dragonflies to perform their acrobatic flight. Lastly, there is still a hypothesis to consider in my opinion: if we exclude griffenflies, all other known fossil insects don’t exceed 40 cm, which is quite close to the modern ones, and can probably be explained by the mere lowering of atmospheric pressure. In truth, griffenflies are the only insects with an extravagant wingspan, which is only one taxon. Their population must have comprised only a low number of individuals, due to their size, and their last members are known from the end of the Permian, thus just before the worse extinction event ever (but we’ll see about that in 50 years), so didn’t they just have bad luck?
What about other arthropods?
While insects were apparently not larger than nowadays, what about other Arthropods? Were millipedes, spiders and scorpions larger?
Let’s begin with a warning, because there’s a lot of bullshit on this subject, we have already seen this but I have other examples: if you have already heard about fossil insects, you may note that I never mentioned any giant Carboniferous cockroach (by the way, there’s no proper cockroach in Carboniferous, only basal Dictyopterans, you can find more info in Li (2019)). And the reason is simple: they just don’t exist. Except for some obscure blogs mentioning 50 cm cockroaches, one of the main reliable sources is a -rather good- sci com book written by the famous (at least in France) Jean-S. Steyer : Earth before Dinosaurs. Giant arthropods are quickly mentioned, and a figure represents a “cockroach”, larger than a human hand, so 15 cm long, and measuring more than any extant cockroach. This one is named Spilloblatta. Informations on this genus are hard to find (I didn’t even find the descriptor’s name!), but several months ago, before the pandemic, while I still had access to my gigantic lab’s library and is now inaccessible to me (well, I could get access, but I’m not going to go to the lab for this alone). The truth is, these Dictyopterans had nothing particular, and are smaller than American cockroaches!
The spider case is also quite interesting: you probably remember the mesothelae spider from the BBC Walking with Monsters, which would, in modern days, “be hunting cats”. Mesothelae are a group of spiders considered as the sister group of all other spiders. Some are actually known from the Carboniferous, with incredible 3D fossils, but they are all tiny. The fossil that inspired the BBC was actually Megarachne servinei Hünicken, 1980, which is in fact a sea scorpion (which was known when the documentary came out, hence the “Mesothelae” instead of Megarachne). The largest known fossil spider is Mongolarachne jurassica (Selden, Shih & Ren, 2011), and is not much larger than the extant european largest ones (for the anecdote, the genus Mongolarachne has been associated with a case of scientific fraud: researchers pretended to have discovered a new species, but had actually sculpted part of the fossil, originally crustacean).
Now that we’ve put aside sketchy specimens, there still has been spectacularly sized terrestrial arthropods. First Pulmonoscorpius Jeram, 1993 which largest specimen would have measured 70 cm (Jeram, 1993). However it is rather fragmentary, and not figured, thus I can’t talk about it too much. Second example, the famous Arthropleura Meyer, 1854, a genus of Myriapoda which largest specimens would have reached around 2 m long [3]. Against those arthropods, even the largest insects we’ve seen earlier are rather small (even though Pulmonoscorpius would probably deserve to be revised). In fact, insects have probably never been the largest terrestrial arthropods, and the reason is simple: wings. Indeed, the immense majority of insects bear them, and use them to fly. But by their very anatomy, wings and their muscular system do not allow to lift immense and heavy creatures, and to abandon them is probably disadvantageous, seeing how few actually did it. By the way you might notice that both the longest extant insect and the heaviest adult insect do not fly, which corroborates rather well this hypothesis. Thus, today, the largest terrestrial arthropods are still not insects, though the latter represent 3/4 of the former, but a crab, Birgus latro (Linnaeus, 1767). This one can reach 40 cm long, 1 m legspan and weigh more than 4 kg, the dimensions of a cat!
A word of conclusion
I have warned you, this article proposes an original point of view on giant insects, and my opinion on this subject is clear, they are more akin to a scientific legend than reality. Is it a problem? Well, no, because if we have effectively lost a part of the phylogenetic diversity of insects with the course of time, which is normal, we may not have lost as much of their ecological diversity, as all sizes of insects that have ever appeared are still present nowadays. And does size even matter? Do we really need giant insects for them to be interesting? In my opinion no, and the strength of insects would rather be in their small size than in their larger sizes. Flies alone are more diversified than vertebrates will ever be, and this can be explained by their size. Moreover it is true that studying gigantism is interesting, but it is also true for miniaturization, and insects are a perfect study model for this.
For example, did you know that crickets are too small to localize the origin of a sound in space? Yet they manage perfectly! How? Now is your turn to search for the answer!
Notes
[1] The author disengages themselves from any modification made to their text by the blog owner Djigr, such as the addition of this link.
[2] The most commonly admitted hypothesis to explain the extinction of giant insects is the fall of oxygen levels in the atmosphere (35 % at the end of Carboniferous and the beginning of Permian, 21 % today). It is more and more questioned: indeed, the correlation between maximum insect wingspan and oxygen level is far from perfect, and the more we discover new griffenflies, the more it withers. It also doesn’t explain Titanopterans. Many patches have been proposed to save this hypothesis, but I won’t go into details as it’s not the point of this article, and I simply didn’t do enough research on it. You can still read the articles from Clapham & Karr (2012) and Dorrington (2016) to know more.
[3] No reference here, I have to admit that I simply don’t want to search for one, and as I almost abandoned writing this article because of it, I figured it was better to have an article without reference rather than no article at all, I hope you will understand.
EDIT: A friend of mine Benjamin Carbuccia had touched the subject of extinct giant spiders on his blog, Chroniques de Nopeland in the following article (in french): https://nopelandchronicles.blogspot.com/2019/01/spider-tales-1-les-geants-du-passe.html
References
Clapham, M. E. & Karr, J. A. (2012). Environmental and biotic controls on the evolutionary history of insect body size. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(27): 10927-10930.
Dorrington, G. E. (2016). Heavily loaded flight and limits to the maximum size of dragonflies (Anisoptera) and griffenflies (Meganisoptera). Lethaia, 49: 261–274.
Jeram, A. J. (1993). Scorpions from the Viséan of East Kirkton, West Lothian, Scotland, with a revision of the infraorder Mesoscorpionina. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences, 84: 283-299.
Li, X. (2019). Disambiguating the scientific names of cockroaches. Palaeoentomology, 2 (4): 390–402.
May, M. (1982). Heat Exchange and Endothermy in Protodonata. Evolution, 36(5): 1051-1058. doi:10.2307/2408082.
Nel, A., Prokop, J., Pecharová, M., Engel, M. S. & Garrouste, R. (2018). Palaeozoic giant dragonflies were hawker predators. Scientific reports, 8(1): 1-5.
Ren, D., Nel, A. & Prokop, J. (2008). New early griffenfly, Sinomeganeura huangheensis from the Late Carboniferous of northern China (Meganisoptera: Meganeuridae). Insect Systematics & Evolution, 39(2): 223-229. doi:10.1163/187631208788784075.
Sharov, A. G. Filogeniya ortopteroidnykh nasekomykh. Trudy Paleontologicheskogo Instituta, Akademiya Nauk S.S.S.R. 118, 1–216, Moskva. [in Russian, Translated in English in 1971: Phylogeny of the Orthopteroidea. Israel program for scientific translations, Keter Press, Jerusalem, 1–251.] (1968).
Yesterday's giants? (Life and death of giant Insects, part 1/2)
Today, we have a surprise guest on the blog who wished to talk about the famous giant insects from Carboniferous, and blow your mind about all you think you know about them. There is so much to explore to truly grasp this subject that we have cut it into 2 parts. Enjoy!
About the author
PhD candidate at the Muséum national d’Histoire naturelle of Paris, I’m working on insects and their evolution. If I would rather not reveal my identity online, it is because I do not wish to have a digital presence.
One hundred fifty years ago, in the centre of France, miners made an unexpected and incredible discovery: a fossil insect with a wingspan as wide as that of a dove. That was the beginning of the giant insects legend. Nowadays, every entomology- or palaeontology-lover knows this fossil, and the others, sometimes even larger, which have been discovered. However, what do we really know about these insects? And what about their extinction?
Here, I will do a summary of the knowledge about giant insects, and give a point of view quite different from the usually admitted one.
What is a giant insect?
Most of the time, when we speak about a ‘giant insect’, we refer to Meganeura monyi (Brogniard, 1884), the first discovered, and also to all other big-sized fossil insects. Which is quite foggy and needs to be clarified.
First of all, it must be reminded that most fossil insects are not big at all, as it can easily be seen in amber conserved ones. But even the oldest known ambers are quite recent compared to the insect history (up to 125 mya), however, it is also true for older insects. For example, in Avion outcrops in the north of France, approximately as old as the outcrops where Meganeura was found, no insect with such dimensions was ever found, and most of the hundreds of insects found there were not larger than the small grasshoppers you could find in your garden. Thus, giant insects are unusual, and not the rule, whatever the geological period.
If we define a giant insect as a “fossil insect, if winged, measuring at least 30 cm in wingspan” (which is more than the size of your hand), thus giant insects are known from the end of the Carboniferous (315 mya, see Ren etal., 2008) through the end of the Triassic (220 mya, see Sharov, 1968). It’s a very long period of time, longer than the time between now and the T. rex. It is generally admitted that the maximum size of these insects lowered with time, up until their extinction (Clapham & Karr, 2012). As defined, giant insects are also very diversified and contain members of the Odonatoptera, Palaeodictyoptera, Titanoptera, and stranger insects such as Bojophlebia prokopi Kukalová-Peck, 1985.
What is the size of the giant insects?
The largest known wing comes from Meganeuropsis permiana Carpenter, 1939, and measures 33 cm. Most of the largest giant insects (including Meganeura) belong to the same group, known as the griffenflies, and are often described as giant dragonflies. However, they are only distant cousins of our extant dragonflies, and their morphology, biology and flight capacity were quite different. Thus, modern dragonflies are not living fossils!
Another group containing giants is the Palaeodictyopterida, often named ‘six winged insects’ but this question deserves a complete article. The largest known species measured 54 cm in wingspan. It is known from a fragment of thorax. And the scientist who described it is not known to be rigorous. All other better known Palaeodictyoptera measured about 40 cm, such as Homoioptera gigantea Agnus, 1902.
Bojophlebia prokopi also measured approximately 40 cm in wingspan.
Last but not least, the largest members of the Titanoptera, often described as giant mantises but closer to katydids and grasshoppers (Orthoptera), also reached up to 40 cm in wingspan.
However, is the wingspan enough to determine what is the largest insect? I think not, at least because there are wingless insects. If you don’t agree, you could stop reading, what follows will not interest you (but you will have to admit that the largest modern animal is a worm thinner than your arm, but which can reach 50 m long if it is correctly stretched, and not the blue whale, whose sole heart can contain tens of those worms). Otherwise, weight matters. And after all, adaptations to gigantism are more linked to the weight than to the length, or the wingspan. So, let’s speak about the weight of giant insects.
Most weight estimations for the largest griffenflies range between 200 and 500 g, which is roughly the weight of a dove, while their wingspans are also the same. We will now see what the methodology is used for them.
For the largest ones, the methodology is simple: Meganeura is considered as a cylinder of 35 cm long, 3 to 4 cm in diameter, and with a density of 1. Thus you obtain a weight of 500 g. However a Meganeura is not a cylinder, and even less a 3 to 4 cm wide cylinder: the spacing between the wings is about 2 cm, but they are attached near the largest point of the thorax, otherwise they couldn’t move without hitting it! Moreover, the thorax of such a beast is the largest point of the whole body, as is the case in all insects that fly a lot, so its abdomen was probably way thinner. I will not detail the supposed density, probably lower, as this weight estimate is already discarded.
An other way to estimate weight that gives off rather high results is to use a more or less complex linear regression with extant dragonflies as basis. Clapham & Karr (2012) used tens of dragonflies to propose a rather complex model. They obtained a volume for Meganeuropsis of 392 mm3, allowing to reasonably estimate the animal’s weight at around 300 g (estimation that I do for you, as the weight is not mentioned in their article). However, by looking a little closer at their data and models, such a volume implies a thorax 4 cm wide (39.87 mm to be precise). But Meganeura’s thorax (which has the diligence to be conserved) measures 28 mm large according to them, for a 300 mm long wing , while Meganeuropsis’ wing is 330 mm long. Thus a 10% wing length increase would correlate with a 42% thorax width increase. For two quite related animals, this is quite strange, as well as their volume estimate.
Generally, the problem with any linear regression made on a griffenfly is that all extant dragonflies are too small, and that even the body length of these giants is debatable, as it is not known from any species with a wingspan superior to 40 cm. It is generally regarded that Meganeura and its relatives have a wingspan/length ratio similar to some extant dragonflies like hawker dragonflies (the big blue and green ones that fly over ponds, in Europe). This gives then a 35 to 40 cm length. But if we look at the fossil record, it appears that the big griffenflies where the body is known tend to be much shorter than predicted by this kind of estimation. Namurotypus sippeli Brauckmann and Zessin, 1989, with its 30 cm wingspan, only measures 15 cm long. Compared to the 63 cm of Meganeura, it gives a length of 31 cm, which is 12 to 29% shorter.
Moreover, there is no reason that the wing length / body length ratio should be the same between Namurotypus and Meganeura / Meganeuropsis, whose wingspan is two times larger. Indeed (hold on to your chair, this is getting technical), in order to fly as efficiently, it is the ratio between wing surface and body weight (so, proportional to the body volume) that has to stay constant. As surface increases as a function of the square of the length, and volume as a function of the cube of the length (this is part of what we call “surface area-to-volume ratio”, which explains a lot in biology), then an increase of body volume would result in an even greater increase of wing length, so that the surface-volume ratio is conserved. To give a concrete example, a hummingbird (e.g. Archilochus alexandri (Bourcier & Mulsant, 1846)) measures 10 cm long for 11 cm of wingspan (1.1 ratio), a rock dove measures 37 cm long for 72 of wingspan (1.95 ratio) and an Andean condor measures 130 cm long for 320 of wingspan (2.46 ratio!). This example may be overkill exaggerated, and bird biology has a huge impact on this ratio, but it reflects a biological reality: that wingspan increases faster than body length. If we accept that Namurotypus and Meganeuropsis had a close enough morphology to be compared (which would elicit a number of hypotheses that I will spare you), then its body length is estimated to be 25 cm max. Thus we are very far from the 35 to 40 cm that we can find when comparing to an extant hawker, and weights in the range of 200 g are probably exaggerated.
A question rises then, how else can we estimate griffenfly weights? Well, some researchers did it. First, I have to say that I made a personal estimate of these animals’ weight using the body length mentioned earlier, and extant dragonflies weight data with similar morphology (so, no big hawker). I won’t expand on this though, and will only speak about published results, I’ll just note that mine are similar. I have found two studies, using two different methodologies and that seemed valid.
The first one is from May (1982), which studies the thorax dimensions of Meganeura to deduce the amount of muscle that it could contain, and as a consequence the weight that these muscles could lift. I find it quite smart. The resulting weight is 17.8 g (and there is no typo here). The second study (Dorrington, 2016) proposes a new approach to determine the maximum weight of dragonflies. It uses a complex model including several parameters such as muscular power, atmospheric pressure (a priori higher in giant griffenflies times) or mating modalities. This model evaluates the maximum load that these insects could lift and deduces their weight. Let’s be honest, I don’t know enough to judge the quality of their formulas and thus of their model, all I can say is that the general approach seems logical to me, and that they don’t say “Meganeura? More like a 2-foot turkey dragonfly”, quite the contrary.
Their model, whose limits they accept due to the fact that griffenflies are poorly conserved, gives a 34 g weight for Meganeuropsis (and 6.3 for Namurotypus, better conserved, so more reliable).
To conclude, with these less biased models, our griffenflies have been on a huge diet and have lost 90% of their weight! Just to say, weight reductions are a pretty common phenomenon in palaeontology, and some sauropods have lost dozens of tons!
Paleodictyoptera’s weight has never been a huge topic for anybody. As they are considered as griffenflies’ preys, and as some griffenflies hunted in flight (Nel et al,, 2016), it is highly probable that they didn’t weigh more than their predators. Even so, and in the absence of studies of this subject, I will not expand on this subject. The same is true for Bojophlebia, even if the remarkably well conserved fossil shows a creature with a frail body, that shouldn’t have weighed much.
For Titanoptera, the same can be said, but some points can be addressed. Titanoptera are big Orthopteroids (most of them were far from being giants though). As in their closest extant relatives, they had fanned hindwings and mostly relied on them to fly. Nonetheless, when we look at some of the largest known species (lucky, Gigatitan vulgaris Sharov, 1968, one of the largest, is known from many specimens, of which some have part of the body conserved), the hindwings seem quite small for such an insect. A simple comparison with the largest extant flying orthopterans (which are smaller), shows that these large Titanopterans definitely don’t have the wings to fly. Unbound from this constraint, Titanoptera could have become much heavier. As always, I’ve done my own estimate, but it is way too hypothetical to be discussed here [1].
To put it in a nutshell, the correct measurements for giant insects are as follows: griffenflies reached a little less than 70 cm of wingspan, 25 cm long and 35 g. All other giant fossil insects were smaller in wingspan and in length (respectively up to 40 and 20 cm), but Titanoptera were probably heavier, even though their weights are unknown.
This is good and well, we have a good set of measurements for giant insects. But we have only looked at what’s going on in the fossil record. How can we assess size without actually looking at what we have today? How can we be sure we’re not missing something in the big picture?
This is why the next step in the next article will be to look at modern insects, and do a true comparison.
Click here to read the second article.
Notes
[1] I am well aware of my unconditional love for Orthopterans, and by extension to their cousins, Titanopterans. And it is well because of this bias that I would prefer not to expand on them.
Bibliography at the end of the second article.
Insectes géants : le vrai, le faux, le petit, le gros
Aujourd'hui, nous accueillons un invité surprise sur le blog, qui tenait à nous parler des fameux insectes géants du Carbonifère, et un peu à vous retourner le cerveau sur tout ce que vous pensez savoir sur ces derniers. Bonne lecture!
Un mot sur l'auteur
Actuellement doctorant au Muséum national d’Histoire naturelle à Paris, je travaille sur les insectes et leur évolution. Si je préfère ne pas dévoiler ouvertement mon identité, cela est lié au fait que je n’aime pas avoir d’identité numérique.
Il y a près de cent cinquante ans, des mineurs firent une découverte aussi inattendue qu’incroyable : à grands coups de pioche, ils dégagèrent de la roche le fossile d’un insecte de l’envergure d’un pigeon. C’est ainsi que débuta la légende des insectes géants. Aujourd’hui, tout amateur de paléontologie ou d’entomologie a entendu parler de ce fossile, et des autres pour certains plus grands encore découverts depuis, mais où en sommes-nous scientifiquement aujourd’hui ? Que sait-on sur ces insectes ? Sur leur disparition ?
Cet article se propose de faire le point sur ces insectes, et offre un point de vue différent de ceux généralement admis.
De quoi parle-t-on lorsque l’on évoque un insecte géant ?
Lorsque l’on évoque le terme d’insecte géant, on fait généralement référence en premier lieu à Meganeura monyi (Brogniard, 1884), premier insecte géant découvert, mais également par extension à tous les insectes fossiles de grande taille, d’où la nécessité d’une clarification.
Dans un premier temps, il est important de rappeler que tous les insectes fossiles ne sont pas grands, il suffit pour s’en convaincre de regarder les insectes retrouvés dans l’ambre, qui dépassent rarement le centimètre. Mais si l’ambre ne montre que des insectes plutôt récents, 125 MA tout au plus, ce constat est également vrai pour les insectes plus anciens. Ainsi le site de Avion dans le Nord de la France (que l’auteur de ces lignes connait assez bien), et bien qu’à peu près contemporain de Meganeura, n’a jamais livré d’insectes de telles dimensions, et l’immense majorité de ceux qui y sont décrits ne sont pas plus grands que les criquets qui sautent dans votre jardin. Les insectes géants sont donc bien des exceptions, et pas la règle, quelle que soit la période.
Si l’on accepte pour définir les insectes géants une définition telle que « insectes fossiles, s’ils sont ailés, d’au moins 30 cm d’envergure » (soit très probablement plus que votre main même tendue), alors les insectes géants sont connus de la fin du Carbonifère (environ 315 MA), avec notamment des fossiles chinois (Ren et al., 2008), à la fin du Trias (environ 220 MA, Sharov, 1968), soit une période de temps supérieure à celle qui nous sépare du T. rex. Il est généralement admis que la taille maximale de ces insectes a diminué avec le temps, jusqu’à ce qu’ils disparaissent complètement (Clapham & Karr, 2012). Cette définition couvre également une grande diversité d’insectes : Odonatoptera, Palaeodictyopterida, Titanoptera et des insectes plus étranges comme Bojophlebia prokopi Kukalová-Peck, 1985.
Quelle taille font ces insectes géants ?
La plus grande aile connue, celle de Meganeuropsis permiana Carpenter, 1939, a une longueur estimée à environ 33 cm (elle n’est pas tout à fait complète). Tous les plus grands insectes connus (dont Meganeura) appartiennent au même groupe que Meganeuropsis, à savoir les Meganisoptères, souvent décrites comme des libellules géantes, bien que n’en étant ni les ancêtres, ni d’anciennes représentantes, mais simplement des cousines, et pas si proches que ça. Au passage cela permet de tordre rapidement le cou aux idées telles que « les libellules sont des fossiles vivants », car il existe un nombre très élevé de différences, ayant un impact direct sur le mode de vie et les capacités de vol, entre les Meganisoptères et les libellules actuelles.
Sorti de ce groupe, on trouve les Palaeodictyopterida, souvent nommés « insectes à six ailes » mais là-dessus aussi il y aurait beaucoup de choses à dire, dont le plus grand représentant connu a une envergure estimée à 54 cm. Celui-ci est connu d’un fragment de thorax. Et la personne qui l’a décrite n’est pas connue pour sa rigueur scientifique. Plus sérieusement, les plus grands Paléodictyoptères connus mesurent dans les 40 cm d’envergure, avec par exemple Homoioptera gigantea Agnus, 1902.
Bojophlebia prokopi mesure pour sa part un peu plus de 40 cm.
Pour finir, les Titanoptères, souvent décrits comme des « mantes géantes » bien qu’en réalité plus proches des sauterelles et criquets (Orthoptera), atteignaient au maximum environ 40 cm.
Cependant, l’envergure est-elle un indicateur suffisant de la taille d’un insecte ? À mon avis non, ne serait-ce que parce qu’il existe des insectes sans ailes. Si vous considérez tout de même que l’envergure est suffisante, alors vous pouvez vous arrêtez là, la suite ne vous intéressera pas (mais alors considérez également que le plus grand animal actuel est un ver marin pas plus gros que votre bras et qui mesure une cinquantaine de mètres si l’on tire assez dessus, et non pas la baleine bleue, dont le seul cœur pourrait probablement contenir sans mal une bonne dizaine de ces vers). Sinon, le poids est également un indicateur important. Après tout, toutes les adaptations au gigantisme sont plus liées à lui qu’à la longueur ou l’envergure. Nous allons donc maintenant nous pencher sur le poids des insectes géants.
Les estimations les plus communément acceptées pour les grands Méganisoptères font état de poids allant de 200 à 500 g, soit des poids assez proches de ceux des pigeons, pour des envergures également proches. Mais penchons-nous un peu sur les méthodologies utilisées pour avancer ces poids.
Les estimations les plus hautes sont issues d’un calcul simple : considérons qu’une Meganeura est un cylindre d’une densité de 1 mesurant à peu près 3 à 4 cm de diamètre pour 35 cm de long. On obtient alors effectivement un poids d’environ 500 g. Sauf qu’une Meganeura n’est pas un cylindre, et encore moins un cylindre de 3 à 4 cm de diamètre : l’écartement de ses ailes est certes d’environ 2 cm, mais celles-ci sont accrochées près du point le plus large de celui-ci, sinon elles ne pourraient pas bouger sans le percuter ! Et le thorax d’une telle bête est le point le plus large de son corps, comme chez tous les insectes qui volent beaucoup, donc son abdomen était probablement beaucoup plus fin. Je n’entrerai même pas dans le détail de la densité supposée, probablement plus faible, cette estimation du poids est déjà invalidée.
Une autre façon d’estimer le poids qui donne également des résultats assez élevés est d’avoir recours à une régression linéaire plus ou moins complexe en prenant les libellules actuelles comme base. Clapham & Karr (2012) se sont livrés à un tel exercice à l’aide d’un modèle assez complexe utilisant des dizaines de libellules actuelles. Ils ont obtenu un volume pour Meganeuropsis de 392 mm3, permettant de raisonnablement estimer le poids de la bête aux alentours de 300g (estimation que je fais pour vous, le poids n’est mentionné nulle part dans leur article). Cependant, en regardant leurs données et modèles d’un peu plus près, on s’aperçoit qu’un tel volume implique un thorax large de 4 cm (39,87 mm pour être précis). Or le thorax de Meganeura (qui a l’avantage d’être conservé) mesure d’après eux 28 mm de large, pour une aile de 300 mm contre 330 pour Meganeuropsis. Une augmentation de la longueur de l’aile de 10% serait donc corrélée à une augmentation de 42% de la largeur du thorax. Pour deux bêtes apparemment plutôt apparentées, c’est quand même assez étrange, et leur estimation du volume l’est donc tout autant.
D’une manière générale, le problème de toute régression linéaire faite sur un Méganisoptère est que toutes les libellules actuelles sont trop petites, et que même la longueur du corps de ces géants est sujette à débat, car il n’est connu d’aucune espèce de plus de 40 cm d’envergure. On considère donc en général que Meganeura et ses semblables ont un rapport envergure / longueur similaire à celui des libellules actuelles de type Aeshne (les très grosses bleues et vertes qui volent au-dessus des mares). Cela donne alors une longueur de 35 à 40 cm. Mais si l’on se penche sur le registre fossile, on se rend vite compte que les grands Méganisoptères dont on connaît le corps sont beaucoup plus courts que prévu par ce type d’estimation. Namurotypus sippeli Brauckmann and Zessin, 1989, avec sa trentaine de centimètres d’envergure, ne mesure que 15 cm de long. Ramené au 63 cm de Meganeura, cela ne fait déjà plus que 31 cm de long, soit 12 à 29% de moins.
Qui plus est, il n’y a aucune raison que le rapport longueur des ailes / longueur du corps soit le même entre Namurotypus et Meganeura / Meganeuropsis, à l’envergure deux fois supérieure. En effet (accrochez-vous c’est assez technique), pour voler de façon équivalente, c’est le rapport entre la surface des ailes et le poids (donc le volume du corps) qui doit rester constant, or comme une surface augmente en fonction du carré de la longueur, et un volume en fonction du cube de celle-ci (c’est une partie de ce qu’on appelle le « rapport surface-volume », qui explique beaucoup de choses en biologie), alors une augmentation du volume du corps se traduira par une plus grande augmentation de la longueur des ailes pour que ce rapport surface/volume soit conservé. Pour donner un exemple concret, un colibri (en l’occurrence Archilochus alexandri (Bourcier & Mulsant, 1846)) mesure 10 cm de long pour 11 d’envergure (rapport de 1,1), un gros pigeon mesure 37 cm de long et 72 d’envergure (rapport de 1,95) et un condor des Andes mesure 130 cm de long pour 320 d’envergure (rapport de 2,46 !). Certes cet exemple est caricatural et le mode de vie des oiseaux impacte énormément ce rapport, mais il reflète tout de même la réalité biologique évoquée si dessus : que l’envergure augmente plus vite que la longueur du corps. Si l’on accepte que Namurotypus et Meganeuropsis avaient une morphologie permettant de les comparer (ce qui nécessite de faire une série d’hypothèses que je vous épargne), alors la longueur du corps de cette dernière est estimée à 25 cm tout au plus. On est donc très loin des 35 à 40 cm que l’on trouve en comparant avec une Aeschne moderne, et on comprend que les poids de l’ordre de 200 g sont probablement exagérés.
Une question se pose alors, peut-on estimer le poids des Méganisoptères autrement ? Eh bien oui, et des chercheurs l’on fait. Tout d’abord, je tiens à dire que j’ai moi-même fait une estimation du poids de ces animaux à l’aide de la longueur du corps dont j’ai parlé précédemment, et de données de poids d’odonates actuels à la morphologie générale proche (donc pas des grosses Aeschnes). Je ne m’attarderai cependant pas là-dessus, et me contenterai de dire que ces résultats sont en accord avec ceux, publiés, dont je vais parler maintenant. J’ai donc trouvé deux études, utilisant deux méthodologies différentes et qui m’ont semblé assez valables.
La première est celle de May (1982), qui étudie les dimensions du thorax de Meganeura pour en déduire la quantité de muscles qu’il peut contenir, et par rebond le poids que ces muscles peuvent soulever, ce qui est, je trouve, assez ingénieux. Le poids obtenu est alors de 17,8 g (et je n’ai pas mis la virgule au mauvais endroit). La seconde étude (Dorrington, 2016) propose une nouvelle approche pour déterminer le poids maximum des libellules. Se basant sur un modèle plus complexe reprenant pour base la puissance musculaire mais également d’autres facteurs comme la pression de l’air (a priori plus élevée du temps des Meganisoptères géants) ou les modalités d’accouplement, il évalue la charge maximum que pouvait soulever ces insectes et en déduit le poids. Soyons franc, je n’ai pas les connaissances pour évaluer la qualité des formules proposées et donc du modèle, tout ce que je peux dire c’est que l’approche générale me semble logique et qu’ils ne partent pas du principe que « Meganeura, c’est juste comme une grosse dinde libellule », bien au contraire. Leur modèle, dont ils admettent les limites du fait que les plus grands Méganisoptères sont mal conservés, donne un poids pour Meganeuropsis de 34 g (et 6,3 pour Namurotypus, mieux conservée donc plus fiable).
En somme, avec ces modèles qui sont moins biaisés, nos Méganisoptères ont fait un gros régime et perdu 90% de leurs poids ! Au passage, la réduction des poids estimés est un phénomène assez commun en paléontologie, et certains sauropodes ont fait des régimes de plusieurs dizaines de tonnes !
Le poids des Paléodictyoptères ne semble pas être un sujet qui ait passionné les foules. Comme ils sont considérés comme étant les proies des Méganisoptères, dont certains chassaient des proies en vol (Nel et al., 2016), il est fort probable que ceux-ci n’aient pas pesé plus lourd que leurs prédateurs. Néanmoins, et en l’absence d’études sur ce sujet, il me semble préférable de ne pas trop m’étendre sur ce sujet. Le même constat peut être fait concernant Bojophlebia, même si le fossile, remarquablement bien conservé, montre une créature avec un corps plutôt grêle, qui ne devait pas peser bien lourd.
Pour les Titanoptères, le constat est à nouveau le même, mais il y a tout de même quelques points qui peuvent être mis en avant. Les Titanoptères sont de gros Orthopteroïdes (même si en réalité la plupart sont loin d’être des géants). Comme leurs plus proches parents modernes, ils avaient des ailes arrières en éventail et devaient en tirer la majorité de la force nécessaire au vol. Cependant, lorsque l’on regarde les fossiles de certaines des plus grandes espèces connues (on a de la chance, Gigatitan vulgaris Sharov, 1968, l’un des plus grands, est connu de nombreux spécimens, dont certains avec le corps en partie conservé), on remarque que les ailes arrières sont peu développées. Une simple comparaison avec les plus grands orthoptères volants actuels (qui sont plus petits), montre bien que ces grands Titanoptères n’ont absolument pas les ailes assez grandes pour voler. Libérés de cette contrainte, il n’est pas impossible que les Titanoptères aient pu devenir beaucoup plus lourds. Je ne m’avancerai pas cependant jusqu’à donner un poids, j’ai comme souvent ma petite idée, mais elle est trop hypothétique pour être avancée ici[1].
Pour résumer, les mensurations correctes des insectes géants sont les suivantes : les Méganisoptères atteignaient jusqu’à un peu moins de 70 cm d’envergure, 25 cm de long et 35g. Tous les autres insectes fossiles géants étaient plus petits à la fois en envergure et en longueur (respectivement 40 et 20 cm au maximum), mais certains, les Titanoptères, étaient très probablement plus lourds, bien que leurs poids soient inconnus.
Qu’en est-il des insectes actuels ?
Maintenant que nous avons étudié plutôt dans le détail la taille des insectes fossiles, revenons un peu à l’époque actuelle et regardons ce qui se fait de plus grand dans le monde des insectes. Comme pour la partie précédente, nous regarderons à la fois la longueur, l’envergure et le poids. Toutes les informations que je vais donner sont normalement correctement vérifiées, il ne s’agit donc pas de rentrer dans les folles spéculations que l’on peut trouver ici et là, et leurs sources peuvent être retrouvées sans peine sur les pages Wikipedia des espèces mentionnées. Pour ceux qui voudraient aller plus loin, il existe le beau livre Biggest Bugs Life-Size de George Beccaloni, qui, bien que n’étant plus à jour, constitue une bonne source d’information très sérieuse (pour la petite histoire, ce livre, édité par le NHM de Londres, met beaucoup en avant la collection dudit muséum, où se trouvait à l’époque le plus long insecte connu. Celui-ci a depuis été détrôné –explosé dirait-on même- par un spécimen chinois, et j’ai moi-même trouvé sans mal dans les collections du MNHN des spécimens plus grands pour certaines espèces que ceux annoncés dans le livre, comme quoi le principal mérite de la collection londonienne est d’avoir été mesurée !).
Le plus long insecte actuel connu est un phasme découvert en Chine en 2016 (appartenant apparemment au genre Phryganistria Stål, 1875) et qui n’a toujours pas été décrit à l’heure où j’écris ces lignes (ce qui est assez étrange étant donné que ce genre « d’incroyables découvertes » semble faire partie de l’appareil de propagande chinois). Néanmoins le corps de celui-ci mesure plus de 38 cm et il fut l’heureuse maman d’un spécimen encore plus grand dont le corps devait frôler les 40 cm. Dans le classement des insectes les plus longs, se trouve derrière ce phasme... un autre phasme, puis un autre phasme, puis enfin… un autre phasme. Tous sont des femelles aptères originaire des régions tropicales du sud-est de l’Asie. Sortis des phasmes, il n’existe pas d’insecte actuel de plus de 20cm, mis à part peut-être quelques criquets très allongés, les Proscopiidae, dont certaines espèces mériteraient un peu plus d’attention. On trouve ensuite un nombre assez important d’insectes faisant entre 16 et 18 cm dont des mantes et des coléoptères.
Du côté de l’envergure, le record actuel est détenu par un papillon de nuit, Thysania agrippina (Cramer, 1776), atteignant 30 cm d’envergure. Ce papillon est l’objet de nombreuses spéculations, et nombreux sont ceux à affirmer en avoir vu mesurant entre 35 et 40 cm, pourtant aucun n’a été mesuré. Nous trouvons ensuite de nombreux papillons, coléoptères, sauterelles mesurant entre 25 et 30 cm, mais aucun n’a actuellement franchi la symbolique barre des 30 cm. Notons que la plus longue aile d’insecte actuelle est probablement celle d’un autre papillon, le célèbre comète de Madagascar, Argema mittrei (Guérin-Méneville, 1847), dont l’aile arrière mesure une vingtaine de centimètre. Je vous laisserai juger par vous-même s’il mérite, ou non, le titre de plus grand insecte actuel en terme d’envergure.
Finissons par le poids, qui présente l’énorme désavantage de ne pas pouvoir être mesuré post-mortem, ce qui implique que celui-ci est moins bien documenté que les longueurs. Nous avons deux gagnants dans cette catégorie : un pour le titre d’insecte adulte le plus lourd, et l’autre pour celui d’insecte le plus lourd « tout court ». Pour la première catégorie, le record revient à un weta (groupe d’insectes proche des sauterelles mais n’en faisant pas partie au sens le plus strict du terme), à savoir Deinacrida heteracantha White, 1842, dont une grosse femelle pleine d’œufs a atteint 71 g. Elle devance donc tous les coléoptères adultes pesés, mais il y a ici un biais, le plus grand coléoptère jamais découvert (un titan, Titanus giganteus (Linnaeus, 1771) de près de 17 cm) n’ayant pas eu droit à la balance. Il en va de même pour nombre d’autres orthoptères de taille similaire à ce weta, et même des grands phasmes détenant le record de longueur. Le plus lourd insecte « tout court » est une larve, du coléoptère Megasoma actaeon (Linnaeus, 1758), qui a atteint 228 g, soit le poids d’un gros steak. À nouveau la larve du plus grand coléoptère connu n’a jamais été pesée, il s’agit d’ailleurs d’un mythe pour les entomologistes, la larve du titan n’ayant toujours pas été découverte.
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Megasoma acteon MHNT
Nous pouvons donc résumer les mensurations des plus grands insectes actuels ainsi : en longueur on trouve un phasme chinois frôlant les 40 cm, en envergure on trouve un papillon de 30 cm, quand le record de poids revient à une larve de coléoptère de 228 g.
Actuels vs. fossiles
Maintenant que nous avons donné à la fois la taille des plus grands insectes fossiles et actuels, nous pouvons les comparer. Et le constat n’est probablement pas celui auquel vous vous attendiez : Meganeura et ses pairs n’étaient ni plus longs ni plus lourds que les plus grands insectes actuels. Pour rentrer plus dans le détail, avec 25 cm de long, les Méganisoptères sont largement plus courts que nos plus grands phasmes dépassant les 35 cm. Et le constat est le même pour le poids : 40 g maximum pour Meganeuropsis, contre 70 pour certains actuels, et même plus de 200 g pour certaines larves. Seuls les Titanoptères pourraient peut-être tenir tête à celles-ci, mais leurs fossiles sont pour l’heure trop incomplets pour se prononcer. Ainsi, s’il n’existe toujours pas de réponse à la question « pourquoi les insectes géants ont disparu ? » [2], peut-être est-ce tout simplement car ils ont juste changé de forme (ou n’ont jamais existé si vous voulez être cynique).
Néanmoins une question demeure : l’envergure de Meganeuropsis est plus de deux fois supérieure à celle de n’importe quel insecte actuel, y compris les papillons, aux ailes pourtant démesurées par rapport au corps. Alors, pourquoi les insectes de cette envergure se sont éteints ? Tout d’abord, il convient de remarquer qu’avec 40 g pour 70 cm d’envergure, Meganeuropsis est très légère. En effet, nombre de coléoptères actuels dépassent ce poids mais mesurent à peine 25 cm d’envergure. Chez les oiseaux actuels, le milieu de vie conditionne beaucoup l’envergure, et ceux de forêt ont souvent à poids égal une envergure beaucoup plus faible (Harpie féroce vs. Pygargue de Steller : différence de poids : 3 %, d’envergure : 25 %). Est-il possible que les Méganisoptères aient vécu dans des forêts très ouvertes, où une telle envergure n’était pas problématique ? Les changements de végétation ont toujours eu un impact énorme sur les insectes, et la diversification des plantes à fleurs a par exemple complètement bouleversé ces communautés d’organismes, probablement même plus que l’extinction Crétacé-Paléogène. Je ne suis malheureusement pas paléobotaniste, et donc ne puis étayer mon hypothèse. La disparition des Méganisoptères coïncide également avec l’apparition des vertébrés volants, et cela est souvent avancé pour l’expliquer. Ce n’est pas impossible, d’autant que ces insectes ne devaient pas être très doués en vol : peu de force, de grande ailes « molles » très loin des joyaux permettant aux libellules actuelles d’effectuer toutes leurs pirouettes. Pour finir, il y a à mon avis une autre hypothèse à considérer : si l’on exclut les Méganisoptères, tous les autres insectes fossiles connus font au maximum environ 40 cm, ce qui est assez proche des plus grands actuels, et peut probablement s’expliquer par la simple baisse de la pression atmosphérique. En fait, les Méganisoptères sont bien les seuls insectes à l’envergure vraiment étonnante, il s’agit donc d’un seul taxon, dont les populations ne devaient comporter qu’un faible nombre d’individus, grande taille oblige, et leurs derniers représentants sont connus de la fin du Permien, soit juste avant la pire crise biologique connue (on en reparle dans 50 ans), peut-être n’ont-elles juste pas eu de chance ?
Et les autres arthropodes ?
Si nous avons évoqué dans le détail le cas des insectes, et sommes arrivés à la conclusion qu’il n’y a pas de raison de croire que les insectes fossiles étaient plus grands que les actuels, qu’en est-il des autres Arthropodes ? Les mille-pattes, araignées et scorpions étaient-ils plus grands ?
Pour commencer je tiens à refaire une mise en garde, car le gros bullshit est commun sur ce sujet, nous l’avons déjà vu avant mais j’ai d’autres exemples en réserve : si vous avez déjà entendu parler des insectes fossiles, vous noterez peut-être que je n’ai pas à un seul moment évoqué de blattes géantes du Carbonifère (au passage il n’y a pas de blattes à proprement parler au Carbonifère, simplement des Dictyoptères basaux, vous pouvez retrouver plus d’information là dessus dans l’article de Li (2019)). Et cela pour une raison simple : elles n’existent pas. Outre quelques blogs obscurs évoquant des blattes de 50 cm, une des principales sources supposée sérieuse que vous trouverez à ce propos est un -au passage plutôt bon- livre de vulgarisation écrit par le célèbre Jean-S. Steyer : La Terre avant les dinosaures. Les arthropodes géants y sont rapidement évoqués, et une figure représente une « blatte » grande comme une main humaine, soit une quinzaine de centimètres de long, et plus qu’aucune blatte actuelle. Celle-ci est nommée Spilloblatta. Les informations sur ce genre sont très difficiles à trouver (je n’ai même pas retrouvé le nom du descripteur !), mais j’avais déjà fait des recherches dessus avant la pandémie en utilisant la gigantesque bibliographie de mon laboratoire auquel je n’ai plus vraiment accès à l’heure où j’écris ces lignes (en fait je pourrais, mais je ne vais pas aller jusqu’au labo juste pour ça), et il s’avère que ces Dictyoptères n’ont rien de particulier, et sont plus petits que les cafards parisiens ! Le cas des araignées est également intéressant : nombre d’entre vous se souviennent certainement dans l’émission de la BBC Sur la Terre des Géants de l’araignée géante du groupe des « mézotélaé » qui « chasserait des chats ». Les Mesothelae (qui se prononce mésotélé) sont un groupe d’araignées aujourd’hui considéré comme groupe frère de toutes les autres araignées. Si certaines sont effectivement connues du Carbonifère, avec d’incroyables fossiles conservés en 3D, celles-ci sont toutes petites. Le fossile ayant inspiré la BBC est celui de Megarachne servinei Hünicken, 1980, qui est en réalité un scorpion de mer (et cela était déjà connu quand l’émission est sortie, d’où le nom de Mesothelae à la place de Megarachne). La plus grande araignée fossile connue est actuellement Mongolarachne jurassica (Selden, Shih & Ren, 2011), et elle n’est pas beaucoup plus grande que les plus grandes araignées françaises actuelles (Pour finir sur Mongolarachne, sachez qu’en 2019, le genre a été sali par une fraude scientifique : des chercheurs ont annoncé avoir découvert une nouvelle espèce, mais avaient en réalité gravé une partie du fossile, à la base celui d’un crustacé).
La mise en garde étant faite, il a néanmoins existé des arthropodes terrestres aux dimensions spectaculaires. Premièrement nous pouvons citer Pulmonoscorpius Jeram, 1993 dont le plus grand spécimen connu aurait mesuré 70 cm (Jeram, 1993). Celui-ci est cependant assez fragmentaire et n’est pas illustré dans la description originale, je ne puis donc pas plus vous en parler. Second exemple, le célèbre Arthropleura Meyer, 1854, genre de myriapode dont les plus grands spécimens devaient atteindre dans les deux mètres [3]. Par rapport à ces arthopodes, même les plus grands insectes que nous avons cité sont plutôt petits (même si Pulmonoscorpius mériterait certainement d’être revu). En fait, les insectes n’ont certainement jamais été les plus grands arthropodes terrestres, et la raison est assez simple : il s’agit de leurs ailes. En effet, l’immense majorité des insectes en sont dotés, et s’en servent pour voler. Néanmoins, celles-ci et les muscles qui les animent, de par leur anatomie, ne permettent pas de porter d’immenses et lourdes créatures, et s’en passer est probablement assez désavantageux, au regard du faible nombre qui l’osent. Au passage vous remarquerez que et le plus long insecte actuel et le plus lourd adulte ne volent pas, ce qui colle assez bien avec cette hypothèse. Ainsi, aujourd’hui, les plus grands arthropodes terrestres ne sont toujours pas des insectes, et ce malgré leur incroyable diversité, mais des crabes, Birgus latro (Linnaeus, 1767) en l’occurrence. Celui-ci peut mesurer 40 cm de long, un mètre d’envergure et peser plus de 4 kg, soit les dimensions d’un chat !
Un mot pour conclure
Je vous avais prévenu, cet article propose un point de vue original sur les insectes géants, et mon avis à ce sujet est clair, ils relèvent plus de la légende scientifique que de la réalité. Est-ce un problème ? Eh bien non, car si nous avons bien perdu une partie de la diversité phylogénétique des insectes au cours des âges, ce qui est normal, nous n’avons peut-être pas autant perdu de leur diversité écologique, car toutes les tailles d’insectes qui ont existé existent toujours. Et puis même, est-ce-que la taille compte ? A-t-on vraiment besoin d’insectes géants pour que ceux-ci aient de l’intérêt ? A mon avis non, et la force des insectes tient même probablement plus dans leur petitesse que dans leur grandeur, les seules mouches sont plus diversifiées que ne le seront probablement jamais les vertébrés, et cela s’explique probablement par leur taille. De plus si l’étude du gigantisme est digne d’intérêt, celle de la miniaturisation l’est tout autant, et les insectes sont de parfait modèles pour cela. Saviez-vous par exemple que les grillons sont trop petits pour pouvoir localiser un son dans l’espace ? Pourtant ils y arrivent parfaitement ! Comment ? A vous de trouver la réponse !
Notes
[1] L’auteur de ces lignes a bien conscience de son amour inconditionnel pour les Orthoptères, et par extension à leurs cousins les Titanoptères. Et c’est bien à cause des biais que cela pourrait créer que je préfère ne pas trop m’étendre sur ces derniers.
[2] L’hypothèse la plus communément admise pour expliquer l’extinction des insectes géants est la baisse du taux d’oxygène dans l’atmosphère (35 % à la toute fin du Carbonifère et au début du Permien, contre 21 % maintenant). Celle-ci est de plus en plus remise en question : en effet, la corrélation entre l’envergure maximum d’un insecte et le taux d’oxygène est loin d’être parfaite, et plus on découvre de nouveaux Méganisoptères, plus celle-ci s’étiole. Elle n’explique pas non plus l’existence des Titanoptères. Des « rustines » ont été proposées pour sauver cette hypothèse, mais je ne les détaillerai pas trop, ce n’est en effet pas le but de cet article, et je n’ai tout simplement pas fait de recherches très approfondies sur le sujet. Vous pouvez cependant consulter les articles de Clapham & Karr (2012) et Dorrington (2016), qui évoquent cette problématique.
[3] Pas de référence ici, je dois bien avouer que je n’ai pas envie d’en chercher une, et comme j’ai failli abandonner la rédaction de cet article à cause de ça, je me suis dit qu’il valait mieux un article sans cette référence que pas d’article du tout, j’espère que vous comprendrez.
EDIT : Et que sait-on côté araignées géantes du passé ? Le collègue Benjamin Carbuccia du blog Chroniques de Nopeland a répondu à la question dans son article de qualité : https://nopelandchronicles.blogspot.com/2019/01/spider-tales-1-les-geants-du-passe.html
Références
Clapham, M. E. & Karr, J. A. (2012). Environmental and biotic controls on the evolutionary history of insect body size. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(27): 10927-10930.
Dorrington, G. E. (2016). Heavily loaded flight and limits to the maximum size of dragonflies (Anisoptera) and griffenflies (Meganisoptera). Lethaia, 49: 261–274.
Jeram, A. J. (1993). Scorpions from the Viséan of East Kirkton, West Lothian, Scotland, with a revision of the infraorder Mesoscorpionina. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences, 84: 283-299.
Li, X. (2019). Disambiguating the scientific names of cockroaches. Palaeoentomology, 2 (4): 390–402.
May, M. (1982). Heat Exchange and Endothermy in Protodonata. Evolution, 36(5): 1051-1058. doi:10.2307/2408082.
Nel, A., Prokop, J., Pecharová, M., Engel, M. S. & Garrouste, R. (2018). Palaeozoic giant dragonflies were hawker predators. Scientific reports, 8(1): 1-5.
Ren, D., Nel, A. & Prokop, J. (2008). New early griffenfly, Sinomeganeura huangheensis from the Late Carboniferous of northern China (Meganisoptera: Meganeuridae). Insect Systematics & Evolution, 39(2): 223-229. doi:10.1163/187631208788784075.
Sharov, A. G. Filogeniya ortopteroidnykh nasekomykh. Trudy Paleontologicheskogo Instituta, Akademiya Nauk S.S.S.R. 118, 1–216, Moskva. [in Russian, Translated in English in 1971: Phylogeny of the Orthopteroidea. Israel program for scientific translations, Keter Press, Jerusalem, 1–251.] (1968).
Hydroxychloroquine and COVID-19: a scientific summary
For once, I’ll have to react to the news. In normal times, this blog is devoted to evolutionary biology, but fortunately, I have some skills to speak to you about another very, very, VERY pressing subject: hydroxychloroquine, and COVID-19.
TL; DR: The author of this blog article disregards any data external to the field of science and medicine, that is to say would rather ignore the identity of the authors of studies on hydroxychloroquine for the benefit of data reviewed by the scientific community.
With the data from the latest studies that have been done on the subject, calling for a global rollout of hydroxychloroquine therapy (with or without azithromycin) risks killing more people than saving them.
To date, no studies have shown that hydroxychloroquine treats anything related to COVID-19. The studies done on the subject have still not given us proof that the treatment works, the methodological problems therein are much more serious than you think: we cannot draw any conclusions from the results, and this implies that we are in the process of making a mistake by defending this treatment at all costs.
As you are probably confined, you are aware that we are suffering from a pandemic which culprit is a big bad virus, SARS COV2, causing the disease COVID-19.
It managed to establish itself as the great destroyer of our global economy (and of our spring trips) thanks to its very high infectiousness rate (even more than the flu!), which therefore made it spread at a significantly high speed. Its mortality rate is still difficult to determine, but the most reliable data (to be nuanced of course) would give a rate of 0.25 to 0.8% of mortality. To put it in perspective, this is a small figure, we are very, very far from a fatal disease like tetanus (20 to 30%), smallpox (15 to 30%) or ebola (between 25 and 90%).
It is nonetheless worrying, because this mortality rate is to be reassessed when the health systems become engorged, which is inevitable in view of its overwhelming infectivity, hence the expression “Flatten the curve” that you will have seen everywhere (with in my opinion its most clear and graphic explanation here). It is therefore justified that all the nations of the world have opted for containment of the population to limit infections, so that hospitals have time to treat people at risk without finding themselves overwhelmed, while collective immunity takes place.
A treatment is currently being proposed against COVID-19: hydroxychloroquine combined with an antibiotic, azithromycin. Many make their decisions regarding this treatment, without necessarily having all the information.
It turns out that, with my background as a biologist, I am able to shed some light on the situation. I can read scientific studies, and I know how science works. I'm not going to expand on the humans who are behind this treatment, as I'm not qualified to make that kind of judgment, and I'm just not interested in it. However, I can tell you about truth and rational decision-making, and give you clues to pick your own way.
So let's start.
I will focus on the first study first, then on their latest (and more precisely the reasons that the authors give to justify their method).
The first study can be found here: https://doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2020.105949.
The question asked is: are hydroxychloroquine and azythromycin effective in improving the condition of patients with COVID-19?
The study had 26 people who were being treated with hydroxychloroquine, including 6 with the antibiotic (azithromycin), compared to a control group of 16 people.
We are immediately faced with a disturbing ethical problem: some of the patients were recruited after refusing to give consent to take the treatment. This means that those recruited were aware that they were taking the molecule, which of course had a placebo effect! As a reminder, the placebo effect is an improvement in the condition of a patient, who believes he is being treated, and this can have a very significant effect. The "treated" therefore have an advantage compared to the control group, which didn’t receive a molecule causing a placebo.
In addition, another part of the control group was neither treated in the same place nor under the same conditions as the "treated". There are thousands of reasons why they would have different results, and thus cannot be compared.
The results therefore do not allow to draw a conclusion!
My second big problem with this study is the monitoring of the patients’ condition. Of the 26 patients, 6 were withdrawn from the study and final statistics. Of these 6 patients, 3 saw their condition worsen so much that they had to be moved to intensive care, 1 died (so his condition was serious). There were no explanations given other than "we could no longer follow them", which is not an acceptable answer.
This has an effect on the final statistics.
But I am not sure that we speak the same language.
I use the language of science. The vast majority of scientists I have heard speaking on radio, TV, in articles speak the language of science.
What we mean when we say “Based on this study, we cannot conclude that this treatment is effective on the disease” can actually mean “Mayhaps, if we search even more, we can find a true effect on the disease ”. And that's true !
But.
This is actually the default position we have vis-à-vis everything.
And as there is nothing that says that hydroxychloroquine has an effect on COVID-19 (in other words, there is no evidence), taking this medicine is just as rational as the following treatments: taking a teaspoon of salt per take a glass of vinegar a day [1], taking a treatment of amoxycillin (another antibiotic)…
The possibilities of treatment are endless. And the treatment with hydroxychloroquine is at the same level of effectiveness as the above-mentioned treatments: there is no reason to prefer to treat yourself with one of these treatments compared to another.
What it means in the real world and in living humans is that:
Hydroxychloroquine (whether or not combined with azythromycin) does not work on COVID-19 (in the same way as a vinegar treatment) (until proven otherwise).
I'll let you digest, and I'll resume the article.
As for the 2nd and 3rd studies? They do not have a control group. They are therefore purely observational studies on the evolution of the disease.
Without this control group, the effectiveness of treatment still cannot be determined. The authors decided not to include a control group for 2 reasons:
- they are convinced of the effectiveness of the treatment
- they find it unethical not to treat patients with their treatment.
Their reaction is logical: if the treatment is effective, one has to use it for their patients.
These 2 studies starting from the principle that the treatment works, then they do not bring anything to this question. However, we have seen that we know nothing about it.
Fin.
In the end, this situation is very well known in the research world. It is defined by the concept of equipoise: at present, we do not know if the treatment is effective or not. So this is exactly the position in which it is necessary to do a clinical test, because the primary goal is to dispel this uncertainty. To find out more, I strongly recommend this article (in french) by Doctor Ferry-Danini, which explains this much better than I could at this address: https://medium.com/@ferry.danini/petite-introduction-%C3 % A0-l% C3% A9thique-des-trials-cliniques-d1b6d9f0bbb2
Several remarks you could make:
- "But we have to act, we don't have time!"
Absolutely ! We must act ! But then why not try everything? Why is the vinegar treatment not widely used? Because it’s just a waste of time.
Again, for the same reason that you don't deploy vinegar treatment, you don't have to deploy hydroxychloroquine treatment. It is not logical.
2. “He at least proposes something...”
He is not the only one ! Researcher teams around the world are making assays right now to find a treatment! I can cite the DISCOVERY program, the SOLIDARITY program… but these do things so as to obtain a significant result! My greatest support to them.
3. “He knows! He is an infectious disease specialist with a great career! ”
And many other infectious disease specialists with a great career say the opposite of what he says. Who to believe?
It is an argument of authority. In science, the personality who proposes the hypotheses is not an argument to determine their veracity. We do tests, we do math, statistics, and we try to get as close as possible to the truth. We therefore operate by scientific consensus: if many scientists are convinced by the rational arguments given by someone, then this result falls into the realm of "plausible".
4. “How can you rejoice at his failures? You are a monster and have no sense of priorities! There are people who die during this time! ”
I do not rejoice. In fact, I may be living in my bubble, but I don't know anyone who is happy to see the current situation, where people are actually dying. Among doctors and researchers, I do not know anyone who is happy that there is no treatment for this disease.
5. "We must act, we have nothing to lose! You have to give this medicine, just in case!"
In reality, we have much to lose.
Remember the goal we want to get closer to: minimize the number of deaths.
It turns out that this drug is used by part of the population, including lupus patients. This extremely serious disease can be fatal when left untreated.
The craze around this molecule is creating a worldwide shortage for these patients, putting their health at risk.
Let us assume that the treatment does not work on the disease: the shortage would accelerate, the patients would not survive more (no life is saved), the lupus patients would see their conditions worsen and some would die (we actively kill). We arrive at a negative balance.
6. "But it's a medicine, and we've known it for 40 years, we know it can cure"
Two points. First, amoxicillin has also been known for more than 40 years, but it has not been prescribed for the pandemic. Why ? Because there is no reason to believe that it works to cure the sick of this disease precisely. The same can be said about a treatment with hydroxychloroquine.
Second, this drug is actually known. It is however known for its effect on extremely different diseases, and has known, serious side effects, especially in certain populations. There are already deaths caused by self-medication. So again, it's not trivial, even dangerous, to expose so many people to this treatment.
In the end, let’s make this last reminder: nobody wants to see more people die. Not the researchers, not the doctors, not even Big Pharma (we always forget that the people at Big Pharma have family too). We all have loved ones we are worried about. It is not by a whim that we do not want this treatment to be generalized. But truly because our goal is that as few people as possible die.
Sources and other prime choice reads :
The amazing Washington post article with incredible automatically generated graphs by the sheer magic of mathematical modeling: https://www.washingtonpost.com/graphics/2020/world/corona-simulator/
The truly beautiful statistical review on the first study:
Dahly, Darren, Gates, Simon, & Morris, Tim. (2020, March 23). Statistical review of Hydroxychloroquine and azithromycin as a treatment of COVID-19: results of an open-label non-randomized clinical trial . (Version 1.1). Zenodo. http://doi.org/10.5281/zenodo.3725560
[FR] L’article de Juliette Ferry-Danini sur le concept d’équipoise :
[FR] L’article de Florian Gouthière rappelant l’intérêt du groupe contrôle : https://www.liberation.fr/checknews/2020/03/30/pourquoi-la-nouvelle-etude-de-didier-raoult-fait-elle-debat_1783607?utm_medium=Social&utm_source=Twitter#Echobox=1585589025
A bonus article talking about a TIGER that caught the COVID-19 in a Bronx zoo, explanations from veterinarians and specialized researchers : https://www.wired.com/story/tiger-coronavirus-bronx-zoo/
[1] Plus, there apparently is anosmia and dysgeusia respectively in 86 and 88% of patients, it's even easy to swallow ! [FR]https://www.lequotidiendumedecin.fr/actus-medicales/recherche-science/covid-19-une-anosmie-chez-86-des-patients-et-une-dysgueusie-chez-88-selon-une-premiere-enquete
Hydroxychloroquine et COVID-19 : un résumé scientifique
Une fois n’est pas coutume, je vais devoir réagir à l’actualité. Normalement, ce blog est consacré à de la biologie évolutive, mais bien heureusement, j’ai quelques compétences pour vous parler d’un autre sujet très, très, TRÈS pressant, à savoir :
l’hydroxychloroquine, et le COVID-19.
TL;DR : L’auteur de cet article de blog fait abstraction de toute donnée extérieure au domaine de la science et de la médecine, c’est-à-dire préfère ignorer l’identité des auteurs des études sur l’hydroxychloroquine au profit des données revues par la communauté scientifique.
Avec les données des dernières études qui ont été faites sur le sujet, demander un déploiement mondial du traitement à base d’hydroxychloroquine (avec ou sans azithromycine) risque de tuer plus de personnes que d’en sauver.
À ce jour, aucune étude ne montre que l’hydroxychloroquine soigne quoi que ce soit en rapport avec le COVID-19. Les études faites sur le sujet ne nous ont toujours pas donné de preuve que le traitement fonctionne, les problèmes méthodologiques qui s’y trouvent sont bien plus graves que ce que vous pensez : on ne peut tirer aucune conclusion des résultats, et cela implique que nous sommes en train de nous tromper de bataille en défendant à tout prix ce traitement.
Confinés que vous êtes, vous n’êtes pas sans savoir que nous subissons une pandémie par la faute d’un vilain virus, le SARS-CoV-2, donnant la maladie COVID-19 (sachez donc que nous sommes censés dire “la COVID-19”, mais je pense qu’on peut allègrement ignorer les linguistes prescrivistes qui viendraient geindre à ce propos).
Il a réussi à s’imposer en tant que grand destructeur de notre économie mondiale (et de nos sorties printanières) grâce à son taux d’infectiosité très élevé (plus encore que la grippe !), qui l’a donc fait se propager à grande vitesse. Son taux de mortalité est encore difficile à déterminer, mais les données les plus fiables (à nuancer bien entendu) donneraient un taux de 0.25 à 0.8% de mortalité. Pour relativiser, c’est un petit chiffre, on est très, très loin d’une maladie mortelle comme le tétanos (20 à 30%), la variole (15 à 30%) ou ebola (entre 25 et 90%).
C’est tout de même préoccupant, car ce taux de mortalité est à revoir quand les systèmes de santé se retrouvent engorgés, ce qui est inévitable au vu de sa foudroyante infectiosité, d’où l’expression “Flatten the curve” que vous aurez vue partout (avec à mon sens son explication la plus limpide et graphique ici (en anglais)). Il est donc justifié que toutes les nations du monde aient opté pour un confinement de la population pour limiter les infections, que les hôpitaux aient le temps de traiter les personnes à risque sans se retrouver débordé, le temps que l’immunité collective se fasse.
Un traitement est en train d’être proposé actuellement contre le COVID-19 : l’hydroxychloroquine associée à un antibiotique, l’azithromycine. Beaucoup prennent leurs décisions vis-à-vis de ce traitement, sans forcément disposer de toutes les informations.
Il se trouve que, de par mon background de biologiste, je suis capable de vous apporter un petit éclairage sur la situation. Je sais lire des études scientifiques, et je sais comment la science fonctionne. Je ne vais pas tergiverser sur les humains qui proposent ce traitement, parce que je ne suis pas qualifiée pour faire ce genre de jugement, et ça ne m’intéresse tout simplement pas. Par contre, je peux vous parler de vérité et de prise de décision rationnelle, et vous donner des pistes pour faire votre chemin.
Commençons donc.
Je vais me concentrer sur la première étude dans un premier temps, puis sur les dernières (et plus exactement les raisons que les auteurs donnent pour justifier leur méthode).
La première étude peut être trouvée ici : https://doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2020.105949.
La question posée est : est-ce que l’hydroxychloroquine et l’azythromycine sont efficaces pour améliorer l’état des patients atteints de COVID-19 ?
Elle disposait de 26 personnes ayant été traitées à l’hydroxychloroquine, dont 6 avec en plus l’antibiotique (l’azithromycine), contre un groupe contrôle de 16 personnes.
On est tout de suite confronté à un gros problème d’éthique : une partie a été recrutée après avoir refusé de donner leur consentement à prendre le traitement. Cela veut dire que les personnes recrutées étaient au courant qu’elles prenaient la molécule, ce qui a bien entendu un effet placebo ! Pour rappel, l'effet placebo, c'est l'amélioration de l'état d'un patient qui croît être traité, et ça peut avoir un effet très significatif. Les “traités” bénéficient donc d’un avantage par rapport au groupe contrôle, qui n’a pas eu droit à une molécule provoquant un placebo.
De plus, une autre partie du groupe contrôle n’a été traité ni au même endroit, ni dans les même conditions que les “traités”. Il y a des milliers de raisons pour lesquelles ils auraient donc des résultats différents, et on ne peut donc pas les comparer.
Les résultats ne permettent donc pas de tirer une conclusion !
Mon 2e gros problème avec cette étude est le suivi de l’état des patients. Sur les 26 patients, 6 ont été retirés de l’étude et des statistiques finales. Sur ces 6 patients, 3 ont vu leur état s’aggraver tant qu’ils ont dû être acceptés en soins intensifs, 1 est décédé (donc son état était grave). Il n’y a pas eu d’explications données autre que “on ne pouvait plus les suivre”, ce qui n’est pas une réponse acceptable.
Cela a un effet sur les statistiques finales.
Mais je ne suis pas sûre que nous parlons la même langue.
J’utilise le langage de la science. L’immense majorité des scientifiques que j’ai pu entendre intervenir à la radio, à la télé, dans des articles s’exprime avec la langue de la science.
Ce que nous entendons quand nous disons “Au regard de cette étude, nous ne pouvons pas conclure à l’efficacité de ce traitement sur la maladie” veut effectivement dire “Si ça se trouve, si on cherche bien, on peut trouver un véritable effet sur la maladie”. Et c’est vrai !
Mais.
C’est en fait la position par défaut qu’on a vis-à-vis de tout.
Et comme rien ne permet de dire que l’hydroxychloroquine a un effet sur le COVID-19 (autrement dit, on n'a aucune preuve), en prendre est tout aussi rationnel que les traitements suivants : prendre une cuillère à café de sel par jour, prendre un verre de vinaigre par jour [1], faire un traitement à base d’amoxycilline (un autre antibiotique)…
La possibilité de traitement est infinie. Et le traitement à base d’hydroxychloroquine est au même stade d’efficacité que les traitements sus-cités : il n’y a aucune raison de préférer se traiter avec un de ces traitements comparé à un autre.
Ce que ça veut dire dans le monde réel et des humains bien vivants, c’est que :
L’hydroxychloroquine (associée ou non à l’azythromycine) ne fonctionne pas sur le COVID-19 (de la même manière qu’un traitement à base de vinaigre) (jusqu’à preuve du contraire).
Je vous laisse digérer, et je reprends l’article.
Quant aux 2e et 3e études ? Elles ne comportent pas de groupe contrôle. Ils s’agit donc d’études purement observationnelles sur l’évolution de la maladie.
Sans ce groupe contrôle, on ne peut toujours pas déterminer l’efficacité du traitement. Les auteurs ont pris la décision de ne pas inclure de groupe contrôle pour 2 raisons :
- ils sont convaincus de l’efficacité du traitement
- ils trouvent non-éthique le fait de ne pas traiter des patients avec leur traitement.
Leur réaction est logique : si le traitement est efficace, il faut traiter avec ce traitement.
Ces 2 études partant du principe que le traitement fonctionne, alors elles n'apportent rien à cette question. Or, nous avons vu qu'on n'en sait rien.
Fin.
Au final, cette situation est très bien connue dans le monde de la recherche, c’est défini par le concept d’équipoise : à l’heure actuelle, nous ne savons pas si le traitement est efficace ou pas. C’est donc exactement la position dans laquelle il est nécessaire de faire un test clinique, car le but premier est de dissiper cette incertitude. Pour en savoir plus, je vous conseille fortement cet article du docteur Ferry-Danini, qui explique cela bien mieux que je ne le pourrais à cette adresse : https://medium.com/@ferry.danini/petite-introduction-%C3%A0-l%C3%A9thique-des-essais-cliniques-d1b6d9f0bbb2
Plusieurs remarques que vous pourriez faire:
- “Mais il faut agir, on n’a pas le temps !”
Tout à fait ! Il faut agir ! Mais dans ce cas, pourquoi ne pas tout essayer ? Pourquoi le traitement à base de vinaigre n’est-il pas utilisé à grande échelle ? Parce que justement c’est une perte de temps.
Encore une fois, pour la même raison que l’on ne déploie pas un traitement à base de vinaigre, on n’a pas à déployer un traitement à base d’hydroxychloroquine. Ce n’est pas logique.
- “Lui au moins propose quelque chose...”
Et il n’est pas le seul ! Des équipes de chercheur dans le monde entier testent en ce moment même pour trouver un traitement ! Je peux citer le programme DISCOVERY, le programme SOLIDARITY… mais ces derniers font les choses de façon à obtenir un résultat scientifiquement valable ! Merci à eux.
- “Lui il sait ! Il est infectiologue, avec une grande carrière !”
Et plein d’autres infectiologues, avec une grande carrière disent le contraire de ce que lui dit. Qui croire ?
Il s’agit d’un argument d’autorité. En sciences, la personnalité qui propose les hypothèses n’est pas un argument pour déterminer la véracité de celle-ci. On fait des tests, on fait des maths, des statistiques, et on essaye de se rapprocher au plus près de la vérité. Si beaucoup de scientifiques sont convaincus par les arguments rationnels donnés par quelqu’un, alors on atteint un consensus scientifique : ce résultat rentre dans le domaine du “plausible”.
- “Comment pouvez-vous vous réjouir de ses échecs ? Vous êtes un monstre et n’avez pas le sens des priorités ! Il y a des gens qui meurent pendant ce temps !”
Je ne me réjouis pas. En fait, je vis peut-être dans ma bulle, mais je ne connais personne se réjouir de voir la situation actuelle, où effectivement des gens meurent. Parmi les médecins, les chercheurs, je n’en connais pas un qui se réjouisse qu’on n’ait pas de traitement contre cette maladie.
- “Il faut agir, on n’a rien à perdre ! Il faut donner ce médicament, au cas où, de manière globale !”
En réalité si, on a à y perdre.
Rappelons le but dont nous voulons nous rapprocher : minimiser le nombre de morts.
Il se trouve que ce médicament est utilisé par une partie de la population, notamment des malades du lupus. Cette maladie extrêmement grave peut être mortelle quand elle n’est pas traitée.
L’engouement autour de cette molécule est en train de créer une pénurie à l’échelle mondiale pour ces malades, mettant en péril leur santé.
Posons l’hypothèse que le traitement ne fonctionne pas sur la maladie : la pénurie s’accélèrerait, les patients ne survivraient pas plus (on ne sauve pas de vie), les malades du lupus verraient leurs conditions s’aggraver et mourraient pour certains (on tue). On arrive à un bilan négatif.
- “Mais c’est un médicament, et on le connaît depuis 40 ans, on sait que ça soigne”
Deux points. Premièrement, on connaît également l’amoxicilline depuis plus de 40 ans, mais on ne le prescrit pas dans le cadre de la pandémie. Pourquoi ? Parce qu’il n’y a pas de raison de croire qu’il fonctionne pour guérir les malades de cette maladie précisément. Comme pour le traitement à l’hydroxychloroquine.
Deuxièmement, ce médicament est effectivement connu. Il est cependant connu pour son effet sur des maladie extrêmement différentes, et a des effets secondaires connus, graves, notamment sur certaines populations. Il y a déjà eu des morts dûs à l’automédication. Donc encore une fois, ce n’est pas anodin, voire c’est activement dangereux d’exposer autant de gens à ce traitement.
Au final, faisons ce dernier rappel : personne n’a envie de voir plus de gens mourir. Pas les chercheurs, pas les médecins, pas même Big Pharma (on oublie toujours que les gens chez Big Pharma ont de la famille aussi). On a tous des proches pour lesquels on a peur. Ce n’est pas par gaité de coeur que nous ne voulons pas que ce traitement soit généralisé. Mais bien parce que notre objectif, c’est que le moins de personnes possible meure.
Sources et autres lectures de premier choix :
Le superbe article du Washington post avec de super graphiques générés automatiquement par la magie de la modélisation mathématique : https://www.washingtonpost.com/graphics/2020/world/corona-simulator/
La très belle review statistique de la première étude :
Dahly, Darren, Gates, Simon, & Morris, Tim. (2020, March 23). Statistical review of Hydroxychloroquine and azithromycin as a treatment of COVID-19: results of an open-label non-randomized clinical trial . (Version 1.1). Zenodo. http://doi.org/10.5281/zenodo.3725560
L’article de Juliette Ferry-Danini sur le concept d’équipoise :
L’article de Florian Gouthière rappelant l’intérêt du groupe contrôle : https://www.liberation.fr/checknews/2020/03/30/pourquoi-la-nouvelle-etude-de-didier-raoult-fait-elle-debat_1783607?utm_medium=Social&utm_source=Twitter#Echobox=1585589025
Petit article bonus sur un TIGRE qui a attrapé le COVID-19 dans un zoo du Bronx, et explications de vétérinaires et chercheurs spécialisés : https://www.wired.com/story/tiger-coronavirus-bronx-zoo/
[1] En plus on a une anosmie et une dysgueusie respectivement chez 86 et 88% des patients, ça sera même pas dur à avaler ! https://www.lequotidiendumedecin.fr/actus-medicales/recherche-science/covid-19-une-anosmie-chez-86-des-patients-et-une-dysgueusie-chez-88-selon-une-premiere-enquete
Jus de myrtille et bal des couleurs, ou comment j'ai joué au chimiste fou dans ma cuisine
Un soir tranquille, j'avais décidé de laver une bouteille de jus de myrtille avant de la mettre au recyclage. J'ai une certaine passion pour ce fruit, et étant follement friande de tartes aux myrtilles, je m'étais dit que dépenser une fortune pour goûter ce qui aurait dû être la myrtille dans sa forme la plus pure et absolue, la quintessence de la myrtille, le nectar des dieux, valait tout à fait le coup.
Ce ne fut pas exactement le festival de saveurs auquel mes papilles s'attendaient, et je dus le finir prestement. Avant de mettre la bouteille au recyclage, je la lavai succintement (afin de ne pas tacher mon sac poubelle), et quelle ne fut pas ma surprise quand je constatai que le résidu rose-rouge au fond de la bouteille colora la bouteille (à présent remplie d'eau) de ... violet foncé.
Autant dire que mes connaissances en théorie des couleurs n'auraient pas prévu ça : un résidu rouge aurait dû donner un liquide rouge, pas violet!
Mais je me doutais de ce qui se tramait : quelque chose dans le reste de jus avait réagi avec l'eau. Encore fallait-il identifier le coupable de la réaction. Une petite recherche google m'informe que les myrtilles sont des fruits chargés en anthocyanes, une famille de pigments trouvés dans les plantes. Les végétaux ont tendance à synthétiser des pigments pour plusieurs raisons : protection contre les herbivores en rendant la feuille ou le fruit âcre, guidage des pollinisateurs vers les fleurs, protection contre les trop fortes lumières, réverbération de la lumière pour pouvoir en capter plus... c'est extrêmement divers, et pour le cas présent, je ne connais pas la fonction du pigment dans la myrtille , donc je me tairai.
Ce qui est sûr cependant, c'est que les anthocyanes sont sensibles au pH du liquide dans lequel elles se trouvent : elles changent donc de couleur en fonction du pH!
Le pH, c'est (en gros) le niveau d'acidité d'une solution (un liquide donc). Il varie de 0 (pH acide) à 14 (pH basique), et pour information, l'eau pure a un pH de 7, considéré comme neutre. Une solution est acide quand son pH est inférieur à 7, et une solution est basique quand son pH est supérieur à 7. Donc quand j'ai rempli la bouteille d'eau, j'ai créé une solution à pH 7 qui contient donc des anthocyanes de myrtille.
On sait donc qu'à pH 7, l'eau à la myrtille devient violette. Mais que se passe-t-il quand le pH est basique ou acide?? L'hypothèse est qu'on obtient des couleurs différentes.
J'ai donc rempli 2 verres à partir de cette eau à la myrtille, et en avant les expériences!
Pour commencer, j'ai attrapé le premier liquide acide que j'avais dans mon frigo : le jus de citron! Et excitée comme une puce j'en verse dans le premier verre : gagné! La solution passe de violet à rose. Sachant que c'était la couleur du jus avant que je n'y ajoute une grande quantité d'eau, on peut en déduire que le jus était acide au départ (ce qui était précisément le goût qui m'avait déçue au départ, je savais que ce n'était pas moi qui n'aimait pas les myrtilles mais leur jus qui est trop acide à mon palais!).
Je me suis mise ensuite en quête d'un liquide basique (qui ne soit pas dangereux) : le savon de Marseille! J'ai donc ajouté de l'eau savonneuse à l'eau à la myrtille : la solution est passée du violet au bleu-vert.
Au milieu : ajout de jus de citron dans le verre de gauche, l'acidité le rend rose!
En bas : ajout de savon dans le verre de droite, la basicité le rend bleu-vert!
On sait donc maintenant que les anthocyanes contenues dans les myrtilles sont capables de changer de couleur, passant du rose au bleu selon le pH de la solution!
Expérience à faire avec vos enfants, ou en tant que grand enfant, en tous cas ce fut très drôle à concevoir!
Merci à ma moitié d'être aussi folle que moi et de s'amuser à faire de la chimie à des heures indues.
Non, les sauropodes ne faisaient pas de shish-kebab
Ce 4 Février 2019 est sorti un article dans Scientific Reports, revue à haut facteur d'impact, qui nous fait part d'une super découverte : un nouveau sauropode a été décrit, et son petit nom est Bajadasaurus pronuspinax (qu'on a tous envie d'appeler Badass-saurus, je me trompe depuis hier, ne vous inquiétez pas, c'est tout à fait normal). Et autant l'enfant en moi est en train de courir dans tous les sens parce que «Hihihi nouveau dinosaure nouveau dinosaure nouv-», autant il y a des hypothèses concernant cette bestiole qui me paraissent hautement douteuses, voire clairement fausses. L'hypothèse est la suivante : Bajadasaurus utilisait ses épines comme structures de défense. Voyons ça de plus près!
À quoi que le fossile ressemble ?
B. Carte de la région où il a été trouvé
C. Carte de la carrière et de la position des fossiles avant exhumation
© Gallina et al. 2019
Découvert en Argentine, il fait partie de la famille des Dicraeosaures. Il s'agit de Sauropodes (les long-cous) aux épines neurales particulièrement longues, dont le plus célèbre est le grandiose Amargasaurus cazaui.
À droite, un impact de la découverte d'Amargasaurus sur la culture populaire. Saviez-vous que les Pokémons Amagara et Dragmara (ce dernier en japonais :アマルルガ, Amaruruga) en avaient été inspirés ? Ces japonais, toujours à la pointe !
Les épines neurales sont ces extensions complètement folles qu'on voit le long du cou de notre Amargasaurus. Elles font partie des vertèbres, qui composent la colonne vertébrale et contenant entre autres la moelle épinière, centre nerveux de la plus haute importance. Si ça craque, c'est la paraplégie. Autant dire que ces vertèbres ont tout intérêt à faire leur travail de protection.
On a beaucoup d'hypothèses sur la fonction de ces épines neurales. Et avec cette nouvelle espèce, la question se pose à nouveau : à quoi que ça sert?
À quoi que ça sert
Au fur et à mesure du temps, plusieurs hypothèses ont été posées : s'agit-il d'un support pour une voile thermorégulatrice ? Cela donnerait un look similaire au Pokémon sus-nommé, et à la manière d'un Dimétrodon, l'animal serait donc capable de se dorer la pilule en exposant sa voile au soleil et en absorbant la chaleur, ou en se mettant dans le même sens que les rayons du soleil pour éviter au contraire la surchauffe.
D'autres ont proposé qu'il s'agissait d'une bosse, à la manière d'un chameau ou d'un buffle (Bailey, 1997). En effet, l'argument de la thermorégulation pose problème : étant objectivement des grosses bestioles, il est fort probable que les sauropodes bénéficiaient de leur taille en produisant leur propre chaleur par gigantothermie, c'est-à-dire que leur métabolisme habituel suffit à produire une chaleur telle qu'elle n'est pas dispersée dans l'air. La voile n'aurait pas suffi pour aider à disperser la chaleur, mais aurait aidé à en absorber, ce qui n'est pas vraiment le but qu'on a quand on pèse plusieurs tonnes et qu'on est déjà une centrale à charbon ambulante.
Une bosse quant à elle permettrait de stocker des réserves sous forme de graisse. Problème : c'est lourd. Est-il vraiment judicieux de stocker des kilos de plus en les faisant reposer sur -à tout hasard- la structure qui contient ta moelle épinière?
Une autre hypothèse serait qu'ils s'agissait d'extensions... pour de la parade amoureuse! Alerte sélection sexuelle : comme tout ce qui permet de la sélection au niveau de la reproduction, tout est imaginable. Le but est de montrer que vous êtes le plus beau, le plus apte, selon des critères totalement arbitraires selon votre famille : les plus belles plumes, la cabane la plus alambiquée (http://www.bbc.com/earth/story/20141119-the-barmy-courtship-of-bowerbirds ), votre capacité à faire le plus beau dessin possible dans le sable (https://youtu.be/VQr8xDk_UaY )... Bref, plein de trucs qui ne servent à rien mais peuvent être plus fous que ce que nous sommes capables d'imaginer. Y avait-il des rubans de peau colorée qui pendouillait de ces pics? Y avait-il juste des cornes chatoyantes? Une voile fine changeant de couleur avec l'afflux de sang (oui, je plagie "Sur la Terre des Dinosaures", arrêtez-moi si vous l'osez)? Tout est possible.
Enfin la dernière hypothèse, et qui est soutenue dans cet article, est que ces pics servaient de défense. Et c'est là que le bât blesse.
L'idée serait que ces pics seraient recouverts de kératine, pour ensuite servir de défense passive : le prédateur voit un machin hérissé de pics, se dit que finalement ça vaut pas trop le coup, et part faire un tour voir s'il y a pas moins vindicatif ailleurs. Sauf que pour que le prédateur apprenne que les picous, c'est synonyme de bobos, il faut qu'il en fasse l'expérience. Sauf qu'avec la forme de la vertèbre, on a 2 solutions plausibles en cas de choc : soit le pic casse (aïe bobo le sauropode), soit la vertèbre se tort par rapport aux autres, et la moelle épinière craque (encore plus aïe bobo le sauropode). Et il y aurait carrément moyen de tester ça, avec la méthode des éléments finis (Rayfield, 2007).
Le principe, ça serait de découper la vertèbre en petites unités (virtuellement, pauvres fous), sur lesquelles on applique virtuellement une pression, et on voit quelles sont les zones qui morflent le plus pour voir si un mouvement est possible, s'il y a une partie de la structure qui aurait besoin de renfort, qu'est-ce qui craque en premier, etc...
B. Scanne le/modélise le
C. Transforme le en un maillage de plein plein d'unités simples
D. Dis au logiciel ce qui a le droit de bouger ou pas, ainsi que les forces que tu appliques
E. Profit !!! Ou plutôt : représentation de ton analyse (ici stress, contrainte, et déformation)
D'après Rayfield (2007)
Mon idée serait d'utiliser cette méthode sur une version scannée de ladite vertèbre, mais concrètement y a tout le monde à mon labo qui me dit «Mais t'es folle il te faut le scan déjà, et en plus il faut un superordinateur pour faire des analyses comme ça», à quoi j'ai envie de répondre «Oui mais hold my beer», puisque je pourrais éventuellement faire un modèle Blender extrêmement simplifié de vertèbre, puis faire mouliner le programme sur mon ordi perso. Voire même je pourrais m'amuser à calculer le moment d'un objet de 10 kg (soyons raisonnable, imaginons qu'il empale un petit théropode un peu trop présomptueux) à une vitesse de 5 km/h qui percuterait le bout du pic, et calculer la force que ça renverrait au centre de la vertèbre, mais j'ai peur que ça ne me prenne trop de temps.
La conclusion est tout de même facile à inférer : physiquement, ça ne marche pas.
Et on n'a pas encore parlé de stratégie : qui dit qu'un prédateur viendrait attaquer de face? La logique voudrait cependant qu'un prédateur ne se prive pas d'attaquer par d'autres côtés. Les auteurs se basent sur la vision un peu démodée comme quoi les sauropodes se promenaient avec la tête baissée en permanence, ce qui a été suffisamment remis en question depuis (Taylor et al., 2009) : les sauropodes avaient probablement une plutôt large étendue de mouvement possible, et rien ne prouve que leur pose favorite était avec le cou tendu, tête vers le bas.
B. Posture si on (pour simplifier) encastre juste le mieux possible les vertèbres
D'après Taylor et al. (2009)
Une question qui serait bonne à se poser : mais comment des chercheurs peuvent se tromper à ce point?
Dans un premier temps, il faut savoir que se tromper, c'est normal. Les scientifiques n'ont pas la science infuse (c'est le cas de le dire!), et il est très sain de pouvoir tous se remettre en question et discuter sur nos hypothèses et interprétations.
Mais j'ai l'impression d'observer un mécanisme sous-jacent.
Un fléau affecte le paléoart depuis un bon moment. Le paléoart, c'est toute œuvre artistique qui vise à reconstituer un organisme ou environnement disparu. Il n'y a pas d'obligation que ce soit correct par rapport aux dernières découvertes scientifiques, en soi, et quiconque a été enfant a baigné (ou a vu ses camarades) dans un océan de représentations : que ce soit les livres pour enfants, les dessins animés, les films, les autocollants, nous avons été exposés à ce que des artistes ont considéré comme "dinosaure".
Je ne m'étendrai pas sur le sujet puisque cela pourrait faire l'objet d'un article entier, mais un constat peut être fait : depuis presque toujours, les dinosaures ont été représentés comme des monstres sanguinaires. Leur but? S'entre-dévorer, s'entre-tuer, un ring permanent. Cette représentation filtre dans les documentaires produits (Jurassic Fight Club illustre cela parfaitement), et imbibe l'esprit des jeunes passionnés de sciences, créant une culture populaire qui s'imagine les dinosaures en combat permanent sur fond de jungle menacée par un volcan en éruption.
Il faut se rendre compte que les espèces disparues ne sont que cela : des animaux. Qui vivaient leur vie à une autre époque, qui dormaient, fuyaient la pluie, se blotissaient les uns contre les autres pour avoir plus chaud, qui trébuchaient, qui attendaient que le temps passe, le ventre bien rempli... Des animaux naturels en somme.
Mais si on ne crée pas une contre-culture, si on ne fournit pas une éducation qui explique que les espèces disparues sont totalement comparables aux espèces actuelles, ça donne ce genre de science.
De la science sensationnaliste, qui ne peut pas imaginer qu'un animal puisse avoir autre chose dans sa vie que le combat.
Au final, chers vulgarisateurs, chers paléoartistes, et chers n'importe-qui-qui-aime-les-dinos-ou-la-biologie, je sais qu'il est un peu tard et que l'article a déjà été vulgarisé partout dans la presse, mais s'il vous plaît, faites passer le mot : les sauropodes, Bajadasaurus le premier, ne faisaient pas de shish-kebabs avec leurs ennemis.
Par contre ils devaient être vachement funkys.
Sources :
- Bailey, J. 1997. Neural spine elongation in dinosaurs: Sailbacks or buffalo-backs? Journal of Paleontology71(6): 1124-1146. https://doi.org/10.1017/S0022336000036076.
- Gallina, P.A., Apesteguía, S., Canale, J.I. & Haluza, A. 2019. A new long-spined dinosaur from Patagonia sheds light on sauropod defense system. Scientific Reports 9: 1392. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37943-3.
- Rayfield, E.J. 2007. Finite Element Analysis and understanding the biomechanics and evolution of living and fossil organisms. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 35(1): 541-576.
https://doi.org/10.1146/annurev.earth.35.031306.140104 - Taylor, M.P., Wedel, M.J. & Naish, D. 2009. Head and neck posture in sauropod dinosaurs inferred from extant animals. Acta Palaeontologica Polonica 54(2): 213–220. DOI: 10.4202/app.2009.000 Lisible gratuitement ici: https://www.app.pan.pl/archive/published/app54/app54-213.pdf
P.S. : Et je n'ai même pas parlé du fait que le fossile était peut-être déformé et que personne n'en parle dans cet article... En plus du fait qu'il est difficile de se faire une idée sur un animal aussi peu complet! Affaire à suivre!
Croco-surchauffe, Croco-maman, et théorie de l'attachement
Ce mardi 1er mai, je faisais un tour au domicile familial, et j'ai redécouvert un outil du fin fond des âges : j'ai nommé la télé.
Comme la personne fort sociable que je suis, j'ai réquisitionné l'engin dès que le zapping nous a fait tomber sur ce documentaire sur les crocodiles : Crocodiles, des parents attentionnés, sur la chaîne France 5.
Ayant évincé tout le monde du salon, j'ai pu le regarder tranquillement. Et je me dis qu'on pourrait revenir dessus ensemble. Ça te dit?
Hop, je te laisse un lien (valable jusqu'au 30 mai!) pour le regarder en même temps https://www.france.tv/documentaires/animaux-nature/481465-crocodiles-des-parents-attentionnes.html
Bien, on va d'abord faire un tri sélectif des petits commentaires de la narratrice. Tout ce qui dit que ce sont des animaux primitifs ou ayant survécu aux dinosaures, poubelle! C'est faire appel à la notion de fossile vivant, qui est... tout bonnement fausse! Je te laisse un lien de grande qualité à la fin sur le sujet.
Ce qui m'intéresse le plus dans ce doc, ce sont les comportements observés. Et plus encore, les explications données sur ces derniers. On suit une croco-maman qui tente de protéger ses œufs... et qui (SPOILER ALERT) se les fait tous piquer à la fin. Entre les varans et les babouins, ça fait une belle omelette. Dans la plupart des cas, elle se fait déconcentrer par son besoin de faire trempette ou de se mettre à l'ombre, la feignasse. On pourrait se dire : mais elle est con ou quoi? En vrai... elle a pas vraiment le choix. Les crocos n'ont pas la capacité de réguler leur température de manière interne et active. Ils sont ectothermes. Ce qui veut dire que son métabolisme est directement lié à la température de son environnement. Comme la femelle est obligée de surveiller ses œufs, elle ne peut presque plus trouver d'occasion de manger, et donc doit vivre sur ses réserves. Or, la chaleur augmente la vitesse du métabolisme. En restant exposée en permanence au soleil, elle consommera donc plus dans ses réserves, en plus de cramer littéralement. Son seul moyen de survivre est donc d'abandonner le nid régulièrement. Ici la stratégie n'a pas été très payante, et elle a perdu tous ses œufs. Peut-être trouvera-t-elle un endroit plus facile à défendre contre les voleurs la prochaine fois?
Est-ce qu'elle ressent une quelconque détresse à savoir qu'elle aura raté son occasion de s'occuper de petits? A-t-elle juste conscience qu'elle va avoir des petits? En soi, personne ne l'a mise au courant du processus : «D'abord tu ponds, ensuite tu as une masse de bébés que tu dois déterrer et emmener à l'eau, et ensuite tu les surveilles pendant plusieurs mois». Non, tout est programmé, et ces programmes ont été sélectionnés par l'évolution pour maximiser la survie et le nombre d'individus que l'individu parent réussira à faire survivre jusqu'à l'âge adulte.
Du point de vue de la croco-maman, elle a envie de pondre. Elle ne sait pas ce qui arrivera après, mais elle sait qu'elle doit protéger ses œufs. Et quand les bébés naissent, elle sait qu'elle doit s'en occuper. Ça lui plait de faire tout ça, et tout est mis en place pour qu'elle soit satisfaite de son travail.
Et vers la fin, on se rend compte du caractère en fait très simple du comportement. On observe la femelle dominante déterrer ses bébés qui viennent d'éclore, encore enfouis dans la terre, alors qu'ils l'appellent. Elle commence à les transporter vers la rivière, quand tout à coup, une autre femelle, plus jeune, s'approche du nid, et se met à les transporter aussi! La première attaque (musique dramatique), puis devant l'échec de l'intimidation, reprend sa tâche de transport de bébés. Les 2 se retrouvent donc à la fin à coopérer pour le soin aux petits, tandis que les bébés du nid de l'autre femelle sont condamnés, oubliés par leur mère. Que s'est-il passé?
Un stimulus : le cri d'appel des bébés. Celui-ci a déclenché le comportement de «Je dois déterrer et transporter des bébés» chez les 2 femelles à la fois. Les 2 ayant fait leur nid très proche l'un de l'autre, elles surveillaient les même zones, et quand l'alerte a été donnée... remettons-nous dans l'esprit des croco-mamans. «Je dois le faire! C'est ce qu'on fait quand on entend des cris de bébé!». Mais comme ce comportement a déjà été déclenché une fois, et que les 2 mères sont passées en phase de soin aux petits, ceux qui auraient dû être déterrés par l'une d'entre elles ont été totalement oubliées. Le comportement nécessite donc non seulement le stimulus, mais aussi l'environnement, externe ou interne, pour être déclenché. Une mère ne viendra déterrer des petits que si elle est dans la disposition où elle attend que des petits éclosent.
Le comportement n'est donc pas forcément lié à d'autres choses auxquelles on pourrait penser : pas d'attachement à un nid plutôt qu'un autre, pas de différenciation entre les bébés des autres et les siens... et cela peut parfois donner des bugs du comportement assez cocasse, comme certaines observations de crocodiles femelles qui se mettent à transporter des bébés tortues marines vers l'eau, alors que celles-ci figurent normalement sur le menu de nos chers archosaures!
Tout ce dont je viens de parler, à propos du comportement, relève du domaine de l'éthologie. C'est la science du comportement (animal, sinon c'est de la psychologie, même si les 2 domaines se nourrissent l'un l'autre). Historiquement, il y a eu 2 grandes écoles : le behaviorisme, et l'objectivisme. Sans rentrer dans les détails, ce sont 2 approches différentes pour étudier les comportements.
L'objectivisme va tenter de replacer le comportement dans son contexte par 4 grandes questions, les questions de Tinbergen :
- Causalité : qu'est-ce qui déclenche le comportement?
- Fonction : à quoi sert-il?
- Ontogenèse : comment se met-il en place dans le développement, au cours de la croissance?
- Évolution : comment s'est-il mis en place lors de l'évolution?
Ici, la causalité est ce qui nous intéresse. Le comportement : déterrer puis transporter des bébés du nid vers l'eau. Cause : des bébés couinent, et la croco-maman a pondu et surveille un nid depuis un moment. Une expérience intéressante serait par exemple d'enterrer un haut-parleur pas loin d'un lieu de ponte et de diffuser des cris de bébés trop tôt par rapport à la durée normale d'incubation, pour voir si elle réagit quand même et essaye de déterrer le haut-parleur. Ça permettrait de voir s'il suffit qu'elle ait pondu, et ensuite elle devient réceptive aux cris. Ou encore, on pourrait faire cela avec une femelle qui n'a pas pondu, pour voir si la ponte est nécessaire à la réceptivité. On pourrait accompagner cela de prises de sang régulières, pour voir si on peut associer un pic hormonal (ou une chute de concentration d'une hormone) à l'état de réceptivité aux cris. On aurait la première hormone de l'amour maternel chez les crocos, et ça, c'est beau.
Mais tout cela est dans le domaine de l'hypothétique, tant que les expériences n'ont pas été faites, on en saura rien (et puis embêter des croco-mamans, je ne suis pas sûre que ce soit facile).
J'ai parlé d'objectivisme, mais on peut regarder s'intéresser aux comportements de la relation parent-enfant d'une autre manière encore. Le behaviorisme est puissant, dans le sens où l'analyse laisse très peu de place a différents facteurs de venir interférer. Ce sont des expériences en laboratoire, très contrôlées, telles que celle de Pavlov (les chiens qui bavent en entendant une sonnette, associée à l'arrivée du repas), ou celles de Skinner. Elles permettent d'associer directement un stimulus à une réponse. La réponse n'est peut-être pas un comportement observé dans le milieu naturel (ex : un pigeon qui apprend à appuyer sur un bouton au bon moment pour obtenir une récompense), mais elle donne un indice sur les capacités cognitives et sur les chemins neuronaux impliqués dans la réponse.
L'expérimentation en laboratoire est donc très souvent utilisée chez les behavioristes pour déterminer ce qui est déclencheur d'un comportement. Une série d'expériences célèbre, par Harry Harlow, consistait à comprendre d'où venait l'attachement d'un bébé à sa mère, et si cet attachement ne venait que de l'apport de nourriture, ou s'il y avait quelque chose d'autre. En effet, à l'époque, une certaine croyance générale disait que le fait de toucher un enfant (le caresser, le câliner, le rassurer) interférait avec son développement, et toutes les structures sociales (orphelinats, hôpitaux...) suivait cette croyance au pied de la lettre. Bowlby, le fondateur de la théorie de l'attachement, se battit pour remettre en question cette croyance, et Harlow mit en place des expériences sur des bébés singes rhésus séparés de leurs parents. À ces bébés, il donna 2 fausses mères (qu'on peut aussi appeler caregiver, si on veut rester correct) chacun, fabriquées en bois et câbles. L'une est équipée d'un biberon, l'autre est recouverte d'un tissu doux. On laisse le bébé s'habituer à ses «parents», puis on lui colle une grosse frayeur avec un robot qui fait un son affreux et des lumières, et on note vers quel caregiver il s'est réfugié. Le résultat est que le bébé se réfugie systématiquement auprès du caregiver doux, et non celui qui lui fournit sa nourriture. Expérience horrible? Oui. Les bébés singes sont traumatisés, deviennent asociaux, et encore, je ne vous fournis pas les vidéos, c'est difficilement soutenable. Mais le résultat sociétal est qu'on s'est enfin rendu compte de l'abus qui était fait aux enfants auxquels les caregivers ne témoignent pas d'affection, et les choses ont durablement changé. L'expérience ne nécessite plus d'être refaite aujourd'hui.
Pour en revenir à nos crocos, à quel point sont-ils attachés à leur mère? C'est encore quelque chose de difficile à déterminer. On a tendance à prendre ces animaux pour des monstres débiles (ce qui... est vrai dans certains cas), mais les expériences montrent de plus en plus des capacités d'apprentissage qu'on ne leur soupçonnait pas.
Par exemple, dans ce zoo, l'animal est entraîné à rentrer dans une cage de lui-même, pour que le transport ou les soins soient plus simples : https://youtu.be/3LS7zr5BZuk
Ou encore ici où l'animal est entraîné à toucher du museau (et suivre) une boule colorée au bout d'un bâton : http://blog.whyanimalsdothething.com/post/140296204247/kdanielle92-hanging-out-at-work-and-watching-my
Il nous reste encore pas mal de pistes à explorer, ce sera cependant tout pour aujourd'hui!
Et si vous voulez en savoir plus... restez à tout prix en dehors de Wikipédia. Il y a des idéologies extrêmement divergentes en psychologie, et aucun travail de remise en ordre n'a encore été fait à ce jour. Essayez de faire vos recherches dans des manuels, ça vaudra mieux.
Merci d'avoir lu jusqu'au bout. Les règles des réseaux sociaux voudraient que j'invite à partager et commenter, mais je serais plus particulièrement intéressée par les questions que certains pourraient se poser sur le sujet, et s'il y a des sujets que vous voudriez que j'aborde dans de futurs articles :)
Sur ce, dites à vos êtres chers que vous les aimez, et faites leur des câlins, c'est bon pour vous :)
Les liens de qualité :
- Le lien pour regarder le documentaire https://www.france.tv/documentaires/animaux-nature/481465-crocodiles-des-parents-attentionnes.html
- Sur le fossile vivant, ou l'espèce panchronique http://ssaft.com/Blog/dotclear/?post/2012/06/23/Un-bon-fossile-est-un-fossile-mort
Inauguration du blog
Roulement de tambours... la mare est en ligne!
Bienvenue dans la mare! N'hésitez pas, faites vous une place entre les roseaux, attention à ce triton, mettez-le plutôt sur vos genoux et mouillez-vous un peu les mains, nous allons parler d'évolution, de paléontologie, et de bestioles en tout genre.
Le nom est trompeur : ce blog aura pour but de parler de n'importe quel sujet un tant soit peu scientifique qui me vienne à l'esprit. La réalité des faits est que les sujets auront plus tendance à porter sur les bestioles dotées de 4 membres et un cou pour dire OUI! Les digressions botaniques cependant auront bien lieu, ainsi que entomologiques ou encore bactériennes!
Je vous souhaite un bon séjour dans la mare, et espère que vous apprécierez barboter à nos côtés.