Des insectes géants préhistoriques grâce à l’abondance d’oxygène ? Au final, non ! (et ça change tout)

En gros :

Depuis 30 ans, on expliquait la taille délirante des insectes du Carbonifère (libellules de 70 cm, tout de même) par le taux d’oxygène de l’époque, bien plus élevé qu’aujourd’hui. L’idée : leurs trachées, les tubes qui acheminent l’O₂ directement dans les muscles, ne pouvaient fonctionner à cette échelle que dans une atmosphère super-oxygénée. Sauf qu’une équipe vient de montrer que ces fameuses trachéoles n’occupent qu’environ 1 % du muscle de vol… autant dire qu’il reste une marge énorme. Si l’oxygène était vraiment le problème, l’évolution aurait eu largement la place de compenser.
Conclusion : il va falloir chercher ailleurs pour expliquer pourquoi ces bestioles étaient si grosses. Et pour l’instant, personne n’a la réponse.

Il y a 300 millions d’années, la majorité des insectes étaient assez petits, néanmoins des libellules de 70 cm d’envergure traversaient les forêts marécageuses du Carbonifère. Soixante-dix centimètres ! On parle d’un insecte de la taille d’un Goéland marin ! Depuis les années 1990, l’explication favorite des scientifiques pour justifier l’existence de ces insectes hors normes tenait en un mot : l’oxygène. L’atmosphère de l’époque en contenait environ 35 %, contre 21 % aujourd’hui. Et comme les insectes respirent par un réseau de tubes (les trachées) dans lesquels l’oxygène diffuse passivement, sans poumons, sans diaphragme, on en avait conclu que seul un air ultra-oxygéné pouvait alimenter des muscles de vol aussi imposants.

Logique, non ? Eh bien, une étude publiée en 2026 dans Nature par Edward Snelling et son équipe (Université de Pretoria) vient sérieusement ébranler cette belle théorie.

Des trachéoles qui prennent (très) peu de place

Pour comprendre, il faut zoomer. Vraiment zoomer. Les chercheurs ont utilisé la microscopie électronique à haute résolution pour aller observer ce qui se passe au bout du système trachéen : les trachéoles, ces minuscules ramifications qui amènent l’oxygène directement aux fibres musculaires du vol.

Et le résultat est assez contre-intuitif : chez la grande majorité des espèces d’insectes étudiées, les trachéoles n’occupent qu’environ 1 % du volume des muscles de vol. Un tout petit pourcent. Même en extrapolant ces proportions aux libellules géantes du Carbonifère, on reste dans des ordres de grandeur très faibles.

Autrement dit : les insectes n’utilisent qu’une infime fraction de l’espace disponible pour faire passer l’oxygène dans leurs muscles. Il y aurait largement la place d’en rajouter si c’était vraiment ça, le facteur limitant. Comme le résume Roger Seymour (Université d’Adélaïde), chez les oiseaux et les mammifères, les capillaires du muscle cardiaque occupent environ dix fois plus d’espace relatif que les trachéoles dans le muscle de vol des insectes. Il y a donc, en théorie, une énorme marge de manœuvre évolutive inexploitée.

Alors pourquoi étaient-ils si gros ?

C’est là que ça devient frustrant (mais honnête) : on ne sait pas encore.

L’étude ne dit pas que l’oxygène n’a joué aucun rôle, d’autres étapes du transport de l’oxygène, en amont des trachéoles, pourraient encore être limitantes. Ce qu’elle démontre clairement, c’est que la diffusion d’oxygène au niveau des trachéoles musculaires n’est pas le goulot d’étranglement qu’on croyait. L’explication qui trônait dans les manuels depuis trente ans vient de prendre un sacré coup.

Parmi les pistes alternatives : la pression de prédation exercée par les vertébrés volants (les oiseaux et leurs ancêtres), les contraintes biomécaniques liées à l’exosquelette, ou encore d’autres facteurs écologiques qu’on n’a pas encore identifiés.

La science, c’est aussi ça : parfois, la réponse la plus satisfaisante, c’est « c’est plus compliqué que ce qu’on pensait ». Et franchement, un mystère de 300 millions d’années qui refuse de se laisser résoudre facilement, je trouve ça plutôt classe.