Morphological novelties from additional specimens of the Middle Miocene Proteropithecia neuquenensis (Primates, Platyrrhini), and new absolute age of its type locality in Argentine Patagonia

Bien avant que les humains ne parcourent la Terre, l'Amérique du Sud abritait une grande diversité de singes qui vivaient dans les régions méridionales du continent, une zone aujourd'hui connue sous le nom de Patagonie. Ces primates anciens, connus sous le nom de platyrrhiniens, ont prospéré durant une période chaude de l'époque du Miocène moyen, il y a environ 20 à 15 millions d'années. Bien que beaucoup de ces espèces ne soient connues qu'à partir de fragments épars d'os et de dents, un groupe particulier, les pitheciines, se distingue par sa façon unique de se nourrir. Contrairement à la plupart des singes qui dépendent de fruits ou de feuilles tendres, les pitheciines ont évolué pour briser des graines et des noix dures, un régime qui nécessitait des dents spécialisées et des mâchoires puissantes. Aujourd'hui, ce groupe comprend des singes vivants comme le saki et l'uakari, mais leur histoire profonde en Amérique du Sud est restée quelque peu mystérieuse, particulièrement concernant le moment et la manière dont ils ont développé ces adaptations alimentaires pour les enveloppes dures dans l'extrême sud.

Pendant des décennies, les scientifiques connaissaient un singe fossile appelé Proteropithecia neuquenensis, trouvé dans la formation Collón Curá en Argentine. Cette espèce est significative car elle représente le fossile de primate le plus récent connu de Patagonie, marquant la fin d'une ère pour ces animaux dans cette région. Cependant, l'image de cette créature était incomplète. Le registre fossile consistait principalement en des dents isolées, ce qui rendait difficile la compréhension du fonctionnement de sa mâchoire ou la confirmation de sa place exacte dans l'arbre généalogique des singes modernes. Les chercheurs soupçonnaient qu'il s'agissait d'un membre ancien de la famille des pitheciines, mais sans spécimens plus complets, les preuves étaient ténues. Désormais, une équipe de chercheurs a mis au jour sept nouveaux spécimens provenant du même site, incluant le premier os de mâchoire inférieure avec les dents encore en place, une canine complète et les premières molaires supérieures jamais trouvées pour ce genre. Ces nouvelles découvertes, combinées à une mesure fraîche et précise des couches rocheuses où elles ont été trouvées, ont complété les pièces manquantes du puzzle.

Le voyage vers ces découvertes a commencé dans un canyon appelé Cañadón del Tordillo, dans la province de Neuquén en Argentine. Le site est un paysage accidenté de roche volcanique et d'anciens lits de rivières. Pour comprendre l'âge des fossiles, l'équipe a d'abord dû fixer la chronologie des couches rocheuses. Ils ont collecté des échantillons d'une épaisse couche de cendres volcaniques, connue sous le nom de Pilcaniyeu Ignimbrite, qui repose juste en dessous des couches contenant les fossiles de singes. En analysant de minuscules cristaux de zircon au sein de cette cendre à l'aide d'une technologie laser avancée, ils ont déterminé que la cendre avait été déposée il y a environ 15 millions d'années. Cette nouvelle date est légèrement plus récente que les estimations précédentes, fournissant une fenêtre plus étroite et plus précise pour la période où ces singes vivaient. Cela les place fermement dans le Miocène moyen, juste avant que le climat ne commence à se refroidir et à s'assécher, ce qui a finalement conduit à la disparition des primates de cette latitude méridionale.

Une fois la chronologie établie, les chercheurs ont porté leur attention sur les fossiles eux-mêmes, qui avaient été trouvés dans les couches de sédiments situées directement au-dessus de cette cendre volcanique. La découverte la plus excitante fut un fragment de mâchoire inférieure, ou symphyse, qui est la partie de la mâchoire où les deux moitiés se rejoignent à l'avant. Ce spécimen était remarquable car il préservait les racines des dents antérieures et les prémolaires inférieures dans leurs positions d'origine. En utilisant une numérisation 3D à haute résolution, l'équipe a pu ajuster parfaitement une canine inférieure complète, trouvée à proximité, dans l'alvéole vide de la mâchoire. Cela a permis de reconstruire la forme exacte et l'orientation de l'avant de la bouche du singe. Ils ont constaté que les dents antérieures étaient inclinées vers l'avant, une caractéristique appelée procumbance, et que la canine inférieure était grande et saillante. Ce sont des traits classiques des pitheciines modernes, qui utilisent leurs dents antérieures pour forcer l'ouverture des coques dures.

La nouvelle mâchoire a également révélé la première prémolaire inférieure connue, une dent qui se situe juste derrière la canine. Cette dent était exceptionnellement grande et projetait vers l'extérieur, une caractéristique spécialisée observée chez les singes mangeurs de graines modernes. Les chercheurs ont également trouvé les premières molaires supérieures de cette espèce. Ces dents postérieures montraient un détail subtil mais important : l'émail à leur surface était légèrement ondulé ou crénelé. Cette texture aide à broyer les graines d'écorce dure sans briser la dent, un trait partagé avec les pitheciines vivantes. La combinaison d'une mâchoire penchée vers l'avant, d'une canine large, d'une prémolaire inférieure spécialisée et d'un émail ondulé sur les dents postérieures suggère fortement que Proteropithecia était effectivement un mangeur de graines, adapté à un régime de noix et de graines dures, tout comme ses parents modernes.

La découverte éclaire également l'histoire évolutive de ces singes. Pendant un certain temps, les scientifiques ont débattu pour savoir si certains singes patagons anciens étaient des ancêtres directs des pitheciines actuelles ou s'ils appartenaient à une branche évolutive distincte. Les nouveaux fossiles montrent que Proteropithecia partage un ensemble très spécifique de caractéristiques avec d'autres singes patagons anciens, tels que Soriacebus et Mazzonicebus. Les chercheurs soutiennent que ces similitudes sont trop complexes pour être une coïncidence. Au lieu de cela, les preuves soutiennent l'idée que ces singes anciens faisaient partie d'une lignée longue et continue qui a finalement donné naissance aux pitheciines vivantes que nous voyons aujourd'hui. Le fait que Proteropithecia apparaisse si tard dans le registre fossile, avec des caractéristiques aussi avancées, suggère que ce groupe de singes avait déjà établi son mode de vie unique il y a des millions d'années et a persisté en Patagonie jusqu'à la fin du Miocène.

En réunissant une datation précise des roches et une image beaucoup plus complète de l'anatomie de l'animal, cette étude transforme notre compréhension des primates de Patagonie. Elle confirme que l'adaptation spécialisée pour manger des graines dures était présente en Amérique du Sud bien plus tôt et pendant une durée plus longue qu'on ne le pensait auparavant. Les nouveaux fossiles n'ajoutent pas seulement quelques dents à une collection ; ils fournissent la première vue claire de la façon dont l'avant de la mâchoire était construit et comment les dents s'emboîtaient. Cela permet aux scientifiques de voir l'animal non pas comme un ensemble de parties isolées, mais comme un tout fonctionnel, capable de briser les graines les plus dures dans un monde changeant. L'histoire de Proteropithecia est désormais plus claire : c'était un singe résilient et spécialisé qui prospérait dans les forêts méridionales du Miocène moyen, portant le flambeau évolutif d'une lignée qui survit à ce jour.