Un «ancien piège mortel» a préservé des centaines de grenouilles fossilisées qui se sont noyées pendant les rapports sexuels

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C’était une affaire froide avec des centaines de victimes. Pendant des décennies, les scientifiques se sont interrogés sur un horrible mystère : qu’est-ce qui a tué des centaines de grenouilles fossilisées trouvées dans un ancien « piège mortel » en Allemagne datant d’il y a des millions d’années ? Ces grenouilles semblaient être en parfaite santé lorsqu’elles sont mortes, mais des chercheurs ont récemment déterminé que les amphibiens pouvaient s’être noyés lors de relations sexuelles sous-marines agressives.

Pour la nouvelle étude, les scientifiques ont analysé les restes de 168 grenouilles trouvées sur un ancien site minier de la vallée de Geiseltal, dans la région de Saxe-Anhalt, au centre de l’Allemagne. Les spécimens ont été collectés à l’origine entre les années 1930 et 1950, avec environ 50 000 autres fossiles. Environ la moitié d’entre eux étaient des vertébrés, et comprenaient cheval ancêtres, grands crocodiles, serpents géants et oiseaux terrestres, ont déclaré des chercheurs dans un déclaration (s’ouvre dans un nouvel onglet).

Les os de grenouille fossilisés remontent à environ 45 millions d’années à l’époque éocène ; à l’époque, le site était un marais côtier bordant la paléo-mer du Nord, qui couvrait la majeure partie du nord de l’Allemagne. Les conditions chimiques dans le marais ont retardé la décomposition des organismes morts jusqu’à ce qu’ils puissent être fossilisés par les minéraux dans l’eau, ce qui a préservé le « trésor » paléontologique des spécimens, selon le communiqué.

L’analyse des os a révélé que les grenouilles n’avaient pas été tuées par des prédateurs ou des maladies. Grâce au processus d’élimination, les scientifiques ont conclu que la cause la plus probable de la mort était l’accouplement, car les grenouilles mâles des espèces vivantes aujourd’hui sont connues pour tenir parfois les femelles sous l’eau lorsqu’elles les montent, provoquant la noyade des femelles. « En étudiant les os des grenouilles fossiles, nous avons pu réduire les options de mort », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Daniel Falk, paléontologue à l’University College Cork en Irlande, à Live Science dans un e-mail. « La seule explication qui a du sens est qu’ils sont morts pendant l’accouplement. »

D’autres paléontologues avaient précédemment proposé que les grenouilles soient mortes en raison de changements environnementaux extrêmes tels que les inondations ou la sécheresse. Une autre hypothèse suggérait que le coupable était un épuisement soudain de l’oxygène dans l’eau, ce qui aurait affecté la capacité des amphibiens à absorber l’oxygène à travers leur peau, connue sous le nom de respiration cutanée, et conduit à des noyades massives.

Cependant, les os de la grenouille ont montré que les cadavres flottaient après la mort des animaux, ce qui excluait la dessiccation des marais, a déclaré Falk. « Les grenouilles et les crapauds migreront également si les conditions de l’eau dans leur étang ne sont pas appropriées », ce qui exclut probablement l’épuisement de l’oxygène, a-t-il ajouté. « Il n’y a pas non plus de preuves qu’ils aient été emportés pendant les inondations. »

D’autres causes de décès, telles que la prédation, la maladie, la malnutrition ou la vieillesse, auraient laissé des signatures distinctes dans les restes de la grenouille, a déclaré Falk. Cela a laissé l’accouplement comme la cause la plus plausible de décès pour ces grenouilles fossilisées.

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Pendant l’accouplement, les mâles grenouilles montent les femelles par derrière, puis grimpent sur le dos de la femelle. Sur terre, ce n’est pas un problème pour les femelles. Mais certaines espèces de grenouilles s’accouplent dans l’eau, ce qui peut forcer les femelles sous la surface et les noyer si les mâles prennent trop de temps. Ce comportement d’accouplement est observé chez certaines espèces modernes de grenouilles – parmi certaines espèces, il peut être « très courant », a déclaré Falk.

La noyade est plus susceptible de se produire lorsque des groupes de mâles tentent de s’accoupler avec une seule femelle, formant ce qu’on appelle une boule de reproduction, a déclaré Falk. « Cela se produit souvent chez les espèces qui s’engagent dans des congrégations d’accouplement pendant une courte saison de reproduction explosive », a-t-il expliqué. Il est possible que ce soit ce qui s’est passé il y a des dizaines de millions d’années avec les grenouilles du Geiseltal, qui ont peut-être migré vers les marais une fois par an pour se reproduire en masse, a-t-il ajouté.

Cependant, les chercheurs n’ont pas été en mesure de déterminer le sexe des grenouilles uniquement à partir de leurs os, il n’y a donc aucun moyen de déterminer si les grenouilles fossilisées sont toutes des femelles, a déclaré Falk. Cela rend impossible de prouver définitivement leur hypothèse.

Plusieurs autres sites dans le monde datant de différentes périodes conservent également des fossiles de grenouilles apparemment en bonne santé dont les causes de décès sont incertaines. L’équipe soupçonne que les grenouilles de ces sites peuvent également s’être noyées pendant les rapports sexuels, ce qui laisse entendre que le phénomène est beaucoup plus répandu dans les populations de grenouilles anciennes qu’on ne le pensait autrefois. « Cela suggère que les comportements d’accouplement des grenouilles modernes sont vraiment assez anciens et sont en place depuis au moins 45 millions d’années », a déclaré Falk.

Cela pose un autre mystère potentiel : après que des millions d’années d’évolution des grenouilles se sont écoulées, pourquoi les femelles se noient-elles encore pendant les rapports sexuels ? Pour les espèces qui procréent encore de cette façon, les avantages de l’accouplement dans l’eau doivent l’emporter sur les coûts, mais on ne sait pas comment.

Les chercheurs soupçonnent qu’une étude plus approfondie de la mort de ces grenouilles fossilisées pourrait révéler des indices sur les amphibiens évolution et comment les amphibiens se sont adaptés à l’évolution de leurs écosystèmes au fil du temps. « Si nous comprenons comment et pourquoi ces grenouilles sont mortes il y a si longtemps, nous pouvons non seulement apprendre à protéger les grenouilles modernes, mais aussi apprendre comment les écosystèmes évoluent et comment les animaux s’adaptent dans un environnement variable », a déclaré Falk.

L’étude a été publiée en ligne le 5 juillet dans la revue Articles en paléontologie (s’ouvre dans un nouvel onglet).