Illustration de mandibules de sauterelles présentant différents paysages adaptés à la transformation de différents régimes alimentaires, capturés par des mesures topographiques dentaires. Les paysages ondulés les plus complexes sont associés à des végétaux résistants tels que les graminées. Les sauterelles avec des topographies plus abruptes et des bords de falaise aigus mangent des animaux. Les sauterelles ayant d’autres régimes alimentaires présentent différentes combinaisons de ces caractéristiques. Crédit : Chris Stockey/Université de Leicester
Que mangent les sauterelles ? Il n’y a pas que de l’herbe !
Une nouvelle recherche de Leicester montre des similitudes avec les dents des mammifères comme jamais auparavant.
Une nouvelle recherche menée par des paléobiologistes de l’Université de Leicester a identifié des similitudes surprenantes entre la bouche des sauterelles et les dents des mammifères.
L’équipe de chercheurs a utilisé des techniques d’imagerie tridimensionnelle sophistiquées pour cartographier avec précision la forme des mandibules des sauterelles, et présente ses conclusions dans le numéro d’octobre de l’encyclopédie en ligne. Méthodes d’écologie et d’évolution, publié aujourd’hui (mercredi).
Il existe environ 11 000 espèces connues de sauterelles. Il est probablement surprenant de constater que toutes les sauterelles ne se nourrissent pas d’herbe. En fait, elles jouent toute une série de rôles importants dans les prairies et autres écosystèmes – certaines sont même carnivores.
Mais l’analyse de l’importance écologique des sauterelles n’est pas simple, et pour découvrir ce qu’elles mangent, il faut étudier en détail le contenu de leurs intestins ou observer minutieusement et longuement comment elles se nourrissent dans la nature. Il existe cependant une meilleure méthode.
Comme les animaux dotés de dents, les pièces buccales des sauterelles, appelées mandibules, diffèrent en fonction de ce qu’elles mangent : certaines ressemblent à des molaires et broient des aliments durs comme l’herbe, tandis que d’autres ont des bords tranchants plus aiguisés. Jusqu’à présent, cette approche manquait de précision et ne permettait de classer les sauterelles que dans des catégories alimentaires générales.
Mais les recherches menées à Leicester – avec la participation de l’école des sciences de la Terre de l’Université de Bristol – ont permis d’améliorer la qualité de l’alimentation des sauterelles. University of Bristol – provides a new way to investigate the diets of the many species scientists have little information about, either because of their rarity or because they are extinct.
Leicester PhD researcher Chris Stockey is corresponding author for the study. He said:
“Knowing what animals eat is fundamental to understanding ecosystems, but working this out can be difficult and time consuming, especially if the animals you study are rare, small, or move quickly.
“One of the advantages of our method is the powerful comparisons that it provides.
“Surprisingly, comparing the mandible landscapes of grasshoppers with mammal’s teeth allows grasshopper diet to be predicted with 82% accuracy – pretty amazing when you consider that the mouthparts of mammals and grasshoppers have evolved independently for 400 million years, and were not present in their common ancestor.”
Mark Purnell, Professor of Palaeobiology and Director of the Centre for Palaeobiology at the University of Leicester, said:
“We measured the shapes of grasshopper’s mouthparts and analyzed them like the topography of a landscape, and found clear differences linked to diet.
“Mandibles from carnivorous grasshoppers that eat soft flesh have steeper slopes and sharper cliff edges, while those that eat tough plant material, such as grass, have mandibles with complex undulating ‘landscapes’.”
The research was based on museum specimens, part of the huge collections kept behind the scenes for scientists to study – rooms full of millions of samples underneath the viewing galleries. Even the most studied of collections, such as Charles Darwin’s, yield new species each year.
Without having seen these organisms alive the only way to learn about their lifestyles and diets previously has been to painstakingly dissect them. Not only is dissection a slow process, but it can damage the specimens and limit their usefulness for further study.
The application of this new non-destructive method to museum collections provides an alternative way to learn about the ecologies of rare animals whilst preserving them for future study.
Dr. Ben Price, Senior Curator at the Natural History Museum, who was not involved in the research, added:
“This study is a great example of combining modern analytical methods with historical samples from museum collections to help understand the biodiversity of our planet. As technology advances additional uses of museum collections become possible and this non-destructive approach could reveal the diet information for thousands of species, decades after the specimens were collected.”
Reference: “Dietary inference from dental topographic analysis of feeding tools in diverse animals” by Christopher Stockey, Neil F. Adams, Thomas H. P. Harvey, Philip C. J. Donoghue and Mark A. Purnell, 15 March 2022, Methods in Ecology and Evolution.
DOI: 10.1111/2041-210X.13832
