Origine et évolution de l'homéothermie : Fosses nasales, cornets et turbinaux

Chez les amniotes les narines débouchent dans la cavité nasale. Celle-ci contient les cornets sortes de plaques symétriques fixées sur sa paroi.

Coupes transversales dans la partie avant du crâne de quelques amniotes. A - Cornets simples chez un Lézard (Poikilotherme) B - Cornets complexes enroulés en turbinaux chez un Mammifère (homéotherme) C - Cornets complexes enroulés en turbinaux chez un Oiseau (homéotherme) images en tomodensitométrie rayon X (les os sont en blanc et les tissus mous en gris) extraites de la base de données DigiMorph.

Chez les amniotes poïkilothermes les cornets sont simples et ont seulement une fonction olfactive. Les Mammifères et les Oiseaux ont des cornets très développés et formés de plusieurs lames enroulées que l'on appelle turbinaux. Ils jouent un rôle olfactif dans leur partie arrière et thermorégulateur dans leur partie avant. Richement vascularisés, ils réchauffent et humidifient l'air qui entre par les narines avant qu'il ne parvienne aux poumons. L'évaporation de l'eau à leur surface refroidi le sang qu'ils contiennent. Ils récupèrent ains la chaleur et l'humidité de l'air qui ressort des poumons. Leur rôle thermorégulateur se double donc d'un rôle d'économie d'eau limitant les pertes par les voies respiratoires, économies vitales chez un homéotherme où les échanges respiratoires sont intenses. Les turbinaux sont considérés comme des indicateurs d'homéothermie fiables. Malheureusement on n'en a jamais trouvé sur les fossiles du permien et du trias. Ces structures très fragiles ont pu être perdues lors de la fossilisation. Certains paléontologues (Hillenius, 1994) ont interprété des replis présents dans la cavité nasale de certains Thérocéphales et Cynodontes non mammaliens comme étant la trace de la fixation de turbinaux cartilagineux donc non fossilisables. Dire que l'homéothermie est apparue chez l'ancêtre commun des Thérocéphales et des Cynodontes serait aller un peu vite en besogne. Les turbinaux pouvaient n'avoir alors qu'un rôle d'économie d'eau, fonction vitale pour des animaux vivants souvent dans un climat chaud et sec.

Mis bout à bout les preuves imparfaites apportées par os, dents, poils et turbinaux nous incitent à penser que l'homéothermie des Synapsides s'est lentement mise en place au permien supérieur puis au trias. L'homéothermie telle que nous la connaissons actuellement chez les Mammifères daterait du début du jurassique et aurait nécessité 70 millions d'années d'évolution. Pourquoi un temps aussi long?