Évolution du sabot du cheval : avantages d’un sabot à un doigt

Les premiers chevaux étaient de minuscules créatures des bois, de la taille d’un chat domestique ou d’un petit chien. Ils avaient un dos élastique et (généralement) quatre orteils à l’avant et trois orteils à l’arrière. Pendant des millions d’années, à mesure que le cheval gagnait en puissance et en force, ces orteils ont lentement disparu. Cela a laissé un doigt du milieu – le sabot.

Aujourd’hui, seul le cheval à un doigt subsiste. Il est probable que la question de savoir comment le sabot a évolué a tourmenté les scientifiques depuis le moment où le premier fossile d’un cheval à trois doigts a été découvert. La plupart conviennent que le sabot était une adaptation qui favorisait la survie en permettant aux chevaux une plus grande vitesse afin d’échapper aux prédateurs. C’est logique : les animaux herbivores non agressifs sont des proies idéales.

Mais une étude récente publiée dans Frontiers in Ecology and Evolution est différente. Après avoir examiné longuement et attentivement les archives fossiles et les recherches antérieures, les auteurs affirment que même si les chevaux sont capables de prendre de la vitesse en cas de besoin, leur physiologie raconte une histoire différente : les chevaux, postulent-ils, sont plus adaptés au trot – pas en retraite – mais à la recherche de nourriture.

Mécanique de la jambe

Alors que la plupart des travaux antérieurs se sont concentrés directement sur le sabot, cette étude a adopté une vision plus large en examinant l’ensemble de la jambe du cheval. Alors que le cheval à trois doigts avait une composition de jambe similaire à celle du cheval à sabots, c’était vraiment le cheval à sabots qui avait une jambe optimale au sens mécanique.

L’intérieur de la jambe du cheval à sabots est un conglomérat complexe de ligaments, de tendons et d’os qui fonctionnent en synchronie pour créer une énergie élastique qui est stockée et libérée lorsque le cheval se propulse vers l’avant. Nommée à juste titre la «jambe à ressort», la force sans effort de la jambe du cheval est la véritable source de son incroyable puissance.

L’articulation du boulet, telle qu’elle est treuillée vers le bas par la force lorsque le cheval bouge, agit comme un élastique ou un ressort lorsqu’elle est relâchée. Le boulet est incroyablement flexible, capable de s’étirer jusqu’à 90 degrés par rapport à la verticale. Cette construction, notent les chercheurs, est la véritable clé de la survie du cheval.

Non seulement il permet une puissance énorme, mais il est également extrêmement efficace car l’action de retour en arrière, comme celle d’un arc et d’une flèche, est un mouvement passif qui nécessite moins de réserves métaboliques d’énergie.

Les auteurs affirment que bien que l’énergie soit économisée de cette façon à toutes les allures, c’est au trot que le cheval est le plus efficace, ce qui les amène à solidifier leur hypothèse selon laquelle les chevaux sont bien équipés pour passer la plupart de leur temps à trotter sur de longues distances à la recherche. de terres de pâturage.

Travailler avec le dos

De plus, l’anatomie du dos du cheval confirme cette conclusion. À cette époque, le cheval avait évolué pour avoir un dos plus court, plus ferme et moins flexible. La flexibilité du dos fournirait également de l’énergie élastique et est nécessaire lorsque les chevaux courent à grande vitesse, car l’arrière du cheval se courbe pour faire de longues enjambées.

Mais un dos moins flexible, combiné à des jambes plus élastiques, n’empêcherait pas le mouvement plus vertical observé lorsqu’un cheval trotte. Les auteurs en témoignent par le fait que les chevaux au trot sauvage traversent naturellement les prairies, les cavaliers d’endurance utilisent souvent le trot, et même la cavalerie américaine a préféré le trot comme forme de déplacement efficace.

Il est convaincant qu’une jambe économe en énergie et un dos plus solide donneraient au cheval l’endurance requise qui serait nécessaire pour rechercher de la nourriture. Mais ce qui était déroutant pour les chercheurs, c’est que le cheval à trois doigts avait aussi une jambe à ressort, et même s’il était moins développé, la question demeurait, pourquoi le cheval à sabots est-il finalement devenu le seul survivant alors que le cheval à trois doigts s’est éteint. ?

Changement climatique

Les chercheurs se sont ensuite penchés sur le climat. Le cheval à un doigt est apparu pour la première fois en Amérique du Nord il y a environ 15 millions d’années à la fin du Miocène. C’était une époque de climat tempéré chaud et humide où les chevaux à trois doigts et les chevaux à sabots prospéraient et vivaient côte à côte.

Le paysage était principalement constitué de forêts, qui fournissaient de nombreuses sources de nourriture pour une variété d’espèces de chevaux. On pensait que les chevaux à trois doigts avaient un avantage sur les pieds boueux, leurs orteils supplémentaires leur offrant un meilleur équilibre et une meilleure maniabilité. À ce stade, les chevaux à sabots n’étaient qu’une petite partie d’un groupe de chevaux plus vaste et richement diversifié, dont la plupart restaient à trois doigts.

Au cours des 10 millions d’années suivantes, le cheval à trois doigts a commencé à diminuer en taille et en diversité à mesure que des changements climatiques importants se produisaient. Le climat est devenu plus sec, plus froid et moins hospitalier. Alors que les prairies arides remplaçaient les forêts fertiles, les chevaux à trois doigts ont trouvé leur habitat préféré se rétrécissant continuellement vers les régions du sud.

Les chevaux à un doigt, avec cette jambe plus forte et plus efficace, avaient un territoire beaucoup plus large à choisir, et leur comportement de recherche de nourriture, qui donnait la priorité aux herbes les plus répandues, a emboîté le pas. Il y a 1 million d’années, seuls les chevaux à sabots subsistaient, toutes les autres espèces de chevaux ayant progressivement disparu.

Les auteurs de cette étude reposent sur la conclusion que le cheval à sabots a évolué non pas parce que le sabot unique avait un avantage particulier sur le cheval à trois doigts, mais parce que le changement climatique a créé un environnement qui a permis à ce cheval, avec son efficacité déjà intégrée de locomotion, pour profiter d’une plus grande gamme de recherche de nourriture.

Leur point de vue est que le sabot, avec la jambe supérieure, a encouragé le cheval à sabots à parcourir de longues distances. Cette capacité à se déplacer et à compter sur l’herbe comme source de nourriture les a inévitablement aidés à survivre tandis que d’autres ont disparu.

Selon les propres mots de l’auteur, « Equus était fondamentalement un genre chanceux dans le grand schéma de l’évolution des équidés. »

Source : www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2019.00119/full

Cet article a été initialement publié dans le numéro de juillet 2019 du magazine Pet Yolo.