L’imagerie 3D d’un bassin suggère des soins sociaux pour les dents de sabre –


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  • Vous ne pouvez pas épeler ‘Smilodon fatalis’ sans « fatal », mais les chercheurs de La Brea Tar Pits ont peut-être trouvé un côté plus doux aux chats à dents de sabre ainsi qu’un lien avec nos propres compagnons félins et canins.

    Publié dans Rapports scientifiques, une nouvelle étude dirigée par le Dr Mairin Balisi, chercheur postdoctoral à La Brea Tar Pits, en collaboration avec des chirurgiens orthopédistes de l’hôpital Cedars-Sinai, a utilisé la reconstruction d’images 3D de la morphologie osseuse externe et interne d’un Smilodon os de la hanche pour révéler que ce chat à dents de sabre souffrait de dysplasie de la hanche, suggérant une structure sociale qui aidait les membres à survivre jusqu’à l’âge adulte même lorsqu’ils ne pouvaient pas chasser pour eux-mêmes en raison de cette anomalie congénitale.

    Une partie de la richesse de la collection de La Brea Tar Pits est constituée de fossiles présentant des signes de blessure et de maladie – les plus de 8 000 spécimens qui composent la collection de pathologie. Ces os endommagés sont incroyablement précieux pour mieux comprendre le comportement des animaux disparus. Par exemple, le traumatisme au bas du dos trouvé (et rapporté dans un article antérieur du Dr Balisi) dans de nombreux Smilodon vertèbres indique un style de chasse qui comprend la lutte contre de grandes proies de l’ère glaciaire, comme le bison. Pendant plus d’un siècle, les paléontologues ont pensé que la destruction massive du bassin examiné dans cette étude était causée par un traumatisme ou une infection qui a finalement conduit à la mort de l’animal, mais un regard à l’intérieur de l’os à l’aide de la technologie médicale moderne a raconté une histoire différente.

    À l’aide de la tomodensitométrie, la même technologie courante dans les hôpitaux (et les cabinets vétérinaires), le bassin et l’os de la cuisse correspondant ont été numérisés, et les images résultantes ont été utilisées pour créer des modèles 3D de l’intérieur des os. “Pour citer Roy Moodie dans son étude de 1930 : ce bassin est” l’objet pathologique le plus frappant de la collection de fossiles de Rancho La Brea “. ensuite nous avais pour commencer par celui-ci », explique le Dr Balisi.

    « Comprendre la forme 3D d’un squelette me fascine », déclare le co-auteur, le Dr Robert Klapper, chirurgien orthopédiste et sculpteur. Voir la grande quantité de crânes sur le mur de loups terribles des Tar Pits il y a plus de dix ans a conduit à parler de son entrée dans la collection. “Quand j’ai vu l’incroyable exposition d’os à La Brea Tar Pits, j’ai immédiatement demandé à rencontrer (alors directeur des collections et co-auteur de l’étude) Chris Shaw. Je lui ai demandé où se trouvaient les articulations anormales dont je savais qu’elles devaient exister. Chris a pris m’a amené aux piles et m’a montré les trois bassins et un fémur qu’il étudiait. C’est alors que nous avons décidé de collaborer et avons commencé l’analyse de l’étiologie de la dégénérescence terminale des hanches en dents de sabre.

    La tomodensitométrie de ce chat scanné a bouleversé l’interprétation précédente de ses os de la hanche. Après une analyse minutieuse de la structure interne des os, l’équipe a conclu que les dommages n’étaient pas le résultat d’une blessure subie pendant la chasse, mais d’une dysplasie congénitale de la hanche.

    “La tomodensitométrie (TDM) a été utilisée par notre groupe de recherche pour tester les étiologies hypothétiques de la dégénérescence de la hanche dans les échantillons de bassin et d’os du fémur de Smilodon, car elle nous a permis d’observer les distorsions anatomiques à un niveau plus granulaire et de créer des reconstructions tridimensionnelles à utiliser pour déterminer dans quelle mesure la pathologie correspondait à celle généralement observée dans les os soumis à de nombreuses années de remodelage chronique », explique le Dr Abhinav Sharma, co-auteur principal et médecin. « De plus, d’un point de vue médical, je suis extrêmement heureux de partager les résultats de cette étude car elle aide à mettre en lumière l’utilité de la reconstruction 3D pour la caractérisation de la pathologie dans les échantillons d’os humains et met en évidence son potentiel d’utilisation dans la création d’implants chirurgicaux spécifiques au patient et prothèses adaptées à l’anatomie unique de chaque individu.”

    Fréquente chez les chiens et les chats de compagnie, la malformation des articulations sphériques de l’os de la hanche appelée dysplasie de la hanche aurait été extrêmement problématique pour Smilodon. Smilodon une taille impressionnante signifiait qu’il devait s’attaquer aux mégaherbivores comme les bisons et les chameaux pour survivre. Comme les grands félins vivants, Smilodon avaient besoin de membres postérieurs forts pour la vitesse, et du saut initial au grappin ultérieur requis pour abattre les grosses proies, des hanches saines auraient été essentielles à leur stratégie de chasse.

    “Dans ce cas, notre animal a souffert d’un problème de développement (pas d’une blessure) et a pu vivre jusqu’à l’âge adulte, ce qui suggère qu’il a dû recevoir un soutien, peut-être en partageant de la nourriture avec sa famille”, explique le Dr Balisi.

    Entravé depuis qu’il était un chaton, cet individu n’aurait jamais pu chasser ou défendre un territoire à lui seul. Alors qu’un Labrador retriever bien-aimé peut recevoir un remplacement de la hanche ou des soins attentifs par des propriétaires humains, un Smilodon aurait été laissé à la nature – et à leur famille aux dents de sabre. La survie de ce grand félin à l’âge adulte suggère que les chats à dents de sabre prenaient soin les uns des autres.

    Le comportement social est difficile à déduire chez les fossiles. Smilodon en particulier n’est que de loin lié aux grands félins aujourd’hui (comme la distance entre nos chats domestiques et le lion d’Afrique, sinon plus) », explique le Dr Balisi. Donc on ne peut pas reconstruire Smilodon socialité basée, par exemple, sur des lions et des tigres vivants. Les grands félins vivants varient de toute façon dans la structure sociale : le lion est le seul qui soit vraiment social, tandis que les tigres et les jaguars ont tendance à être solitaires ou même à avoir des sociabilités différentes au sein d’une même espèce.”

    “Dans SmilodonDans notre cas, nous avons la chance d’avoir plusieurs éléments de preuve – dont beaucoup proviennent de La Brea Tar Pits – suggérant qu’il s’agissait d’un événement social », déclare le Dr Balisi. « Des milliers d’individus sont préservés ici, ce qui est plus probable si Smilodon avait été sociale que solitaire. ” Ce n’est pas le premier signe d’un comportement social en dents de sabre. Dans d’autres Smilodon fossiles, les chercheurs ont trouvé des signes de guérison de blessures graves qui auraient probablement signifié mourir de faim sans soutien. Le Dr Balisi ajoute : « Les preuves du développement des dents et des os soutiennent également Smilodon ayant eu un sevrage retardé et des soins familiaux étendus – pas seulement d’ici mais aussi d’autres suintements d’asphalte dans le monde, comme Corralito en Équateur.

    Bien que nous ne puissions jamais comprendre pleinement les structures sociales des animaux disparus comme Smilodon, la tomodensitométrie et les données numériques continueront d’aider à diagnostiquer leurs blessures, en révélant davantage sur la façon dont ils vivaient et vivaient les uns avec les autres.

    “Cette étude est un excellent exemple de la façon dont les connaissances scientifiques évoluent grâce à l’inclusion de nouvelles perspectives et technologies”, déclare le Dr Emily Lindsey, conservatrice adjointe et directrice du site d’excavation à La Brea Tar Pits. “Les gens pensent à cet os depuis plus d’un siècle, mais lorsque vous avez une installation médicale de premier plan, littéralement juste à côté d’un site fossilifère de renommée mondiale, cela ouvre de tout nouveaux mondes de possibilités.”

    Les auteurs sont affiliés à La Brea Tar Pits and Museum, Natural History Museums of Los Angeles County, Los Angeles, Californie, États-Unis d’Amérique. Département des sciences de la vie et de l’environnement, Université de Californie, Merced, Californie, États-Unis d’Amérique. David Geffen School of Medicine, Université de Californie, Los Angeles, Californie, États-Unis d’Amérique. Idaho Museum of Natural History, Idaho State University, Pocatello, Idaho, États-Unis d’Amérique. Orthopédie, Cedars Sinai Medical Group, Los Angeles, Californie, États-Unis d’Amérique. Département des sciences de la Terre, Université de Californie du Sud, Los Angeles, Californie, États-Unis d’Amérique. Institute of the Environment and Sustainability, Université de Californie — Los Angeles, Los Angeles, Californie, États-Unis d’Amérique

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