L’ESSENTIEL

• Les dents sont l’interface primordiale entre un animal et sa nourriture.

• La molaire « tribosphénique » permet de trancher et de broyer. Comment allier ces deux fonctions opposées ?

• Une nouvelle étude nous apprend comment ces dents ont évolué pour trouver le bon équilibre selon le régime alimentaire de chaque animal.

Pourriez-vous découper un steak et casser une noix avec un seul et même outil ? Une lame fine pénètre facilement dans une matière souple, mais résiste mal à une forte charge. Un broyeur doit au contraire être large et robuste, mais coupe peu.

Au cours de leur évolution, la grande majorité des mammifères actuels ont pourtant réuni ces deux fonctions en une seule structure : une molaire spécialisée. Mais jusqu’où une même dent peut-elle concilier deux fonctions opposées ?

Pour le découvrir, notre équipe a comparé ces molaires chez des mammifères actuels et fossiles, puis testé la capacité à broyer et à découper de leurs reproductions imprimées en 3D. En combinant des scans de haute précision, l’impression 3D et des essais mécaniques, notre nouvelle étude, récemment publiée dans la revue Science, met en lumière les contraintes qui pèsent sur la dentition des mammifères.

Une dent à double fonction

Les dents constituent une interface primordiale entre un animal et sa nourriture. Leur forme conditionne ainsi en partie la manière dont les aliments peuvent être traités avant d’être avalés ainsi que les forces physiques qu’elles peuvent supporter.

Comme elles se fossilisent très bien, ces structures documentent aussi le régime et la biomécanique des espèces disparues permettant notamment de retracer certaines étapes majeures de l’évolution des mammifères, parmi lesquelles l’apparition de la molaire « tribosphénique ».

Cette dent à la morphologie particulière réunit une région haute et coupante, le trigonide, et une zone plus basse servant au broyage, le talonide. Lors de la fermeture de la mâchoire, ces régions travaillent avec les dents supérieures pour cisailler et écraser les aliments en un seul mouvement.

En permettant de trancher et de broyer les aliments au cours d’une même morsure, cette architecture a élargi la gamme de ressources accessibles aux mammifères et aurait ainsi favorisé leur diversification écologique. Pourtant, ces deux fonctions sont favorisées par des morphologies dentaires en grande partie contradictoires : trancher favorise des pointes hautes et aiguës ainsi que des crêtes bien alignées, tandis que broyer demande une large surface de contact et une structure résistante. Reste alors à comprendre comment cette incompatibilité géométrique a orienté l’évolution des molaires chez les mammifères.

La carnassière sous toutes ses formes

Toutes les molaires des mammifères ne sont pas identiques. Au cours des 66 derniers millions d’années, les carnassières, des molaires spécialisées dans la découpe de la chair, sont apparues indépendamment dans plusieurs groupes de mammifères.

À l’heure actuelle, les Carnivora (groupe incluant les félins, les chiens et les ours, entre autres) représentent les seuls véritables détenteurs de dents carnassières. Malgré leur nom, les Carnivora rassemblent aussi bien des prédateurs spécialisés que des espèces omnivores et même des espèces strictement herbivores, comme le panda géant. Cette diversité alimentaire s’accompagne d’une remarquable variété de formes dentaires. Chez les félins, la carnassière est une lame pure, au talonide réduit ou absent. Chiens, ours et ratons laveurs, eux, gardent au contraire des surfaces de broyage utiles à un régime varié, jusqu’au bambou du panda géant.

Notre équipe a ainsi numérisé en 3D la carnassière inférieure de 250 espèces actuelles et fossiles. Deux grandes formes récurrentes se dégagent : des dents hautes à deux cuspides, au talonide réduit ou absent, typiques des prédateurs spécialisés comme les félins ; et des dents au talonide développé, associées à une plus grande diversité alimentaire.

À vos marques. Prêts ? Mordez !

Une sélection de dents a été reproduite par impression 3D, puis testée dans deux dispositifs reposant sur des matériaux conçus pour imiter les propriétés de tissus biologiques. Pour évaluer le tranchage, les modèles ont été enfoncés dans des couches de gélatine imitant les tissus souples, comme la peau et les muscles. Nous avons ainsi mesuré la force nécessaire pour pénétrer le gel ainsi que la taille des lacérations selon la morphologie de chaque dent. Pour le broyage, les mêmes formes ont été soumises à un matériau imprimé, spécialement conçu pour avoir des propriétés et une résistance proches de celles de l’os.

Nos tests montrent que peu de morphologies découpent efficacement les tissus mous, et toutes partagent la même morphologie : deux cuspides hautes reliées par des crêtes acérées, double lame qui concentre la pression sur une surface minime et pénètre profondément la gélatine à faible force. Chez les hypercarnivores (qui se nourrissent quasi exclusivement de viande), la carnassière frôle même l’optimum théorique, signe que la marge de variation est étroite : pour couper efficacement, la hauteur et l’orientation des cuspides ainsi que l’alignement des crêtes doivent être combinés avec précision.

À l’inverse, de nombreuses morphologies dentaires permettent de broyer efficacement. Un talonide développé aide généralement la dent à supporter de fortes charges, mais ce n’est pas la seule solution possible. Chez certaines dents en forme de lame, une petite encoche située entre les deux cuspides répartit les contraintes et limite le risque de fracture, exactement comme les ouvertures présentes sur une lame de scie circulaire.

Les formes qui concilient au mieux ces deux performances restent cependant exceptionnelles : moins de 1 % des formes étudiées se rapprochent du meilleur compromis entre les deux performances. Le compromis n’oppose donc pas deux fonctions à parts égales. Il met en regard une fonction très exigeante, le tranchage, qui n’admet qu’un petit nombre de formes optimales, à une fonction plus flexible, le broyage, que plusieurs architectures peuvent assurer. Il existe ainsi beaucoup plus de façons de fabriquer un bon broyeur qu’un bon trancheur.

Quand la spécialisation referme certaines portes

À l’échelle de millions d’années, ce déséquilibre pourrait avoir des conséquences profondes. Le développement d’un talonide plus important multiplie les possibilités de broyage et peut permettre l’exploitation d’aliments plus variés. À l’inverse, l’évolution d’une carnassière en forme de lame est associée à une spécialisation plus étroite.

Cette spécialisation peut ainsi produire un « effet de cliquet évolutif » : une fois le talonide fortement réduit et la dent spécialisée dans la découpe de la chair, le retour vers une dent plus polyvalente devient difficile. Ainsi, les hyaenodontes et les oxyaenodontes, proches parents des mammifères Carnivora, qui ont des dents très spécialisées, ont fini par disparaître. Sans y voir la cause de leur extinction, notre étude suggère qu’une spécialisation poussée peut limiter l’accès à de nouvelles ressources.

L’évolution ne cherche pas l’outil parfait

Alors, peut-on découper un steak et casser une noix avec un seul outil ? Chez les mammifères, la réponse est oui, mais rarement avec la même efficacité. La molaire tribosphénique a rendu possible ces deux fonctions, tout en favorisant la spécialisation vers l’une ou l’autre.

Ce résultat nous rappelle ainsi que, en évolution, une innovation n’est jamais synonyme de perfection : elle ouvre de nouvelles possibilités tout en imposant certaines contraintes, et les compromis qui en découlent contribuent à façonner la diversité du vivant.

Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.

L’ESSENTIEL

• Si le panda était déjà connu en Chine, le père Armand David a permis de le faire découvrir à la science européenne au XIXᵉ siècle.

• L’apport scientifique de ce grand naturaliste ne se résume pas au panda, de nombreux animaux et plantes portent son nom.

• Découvrez comment son travail fait toujours écho à la science moderne.

En 2026, deux anniversaires se croisent d’une manière presque parfaite : les quatre cents ans du Muséum national d’histoire naturelle (MNHN) et le bicentenaire de la naissance du père Armand David, né à Espelette (Pyrénées-Atlantiques) en 1826 et mort à Paris en 1900. Missionnaire lazariste, naturaliste, botaniste, zoologiste et explorateur de la Chine du XIXᵉ siècle, Armand David est surtout connu pour avoir révélé au monde scientifique européen un animal devenu universel : le grand panda.

Mais son importance dépasse largement cette seule découverte. Son parcours raconte une époque où la science naturaliste se construisait par les voyages, les collectes, les collections, les descriptions, les planches illustrées et les échanges entre savants et avant l’usage généralisé de la photographie, dont on fête aussi le bicentenaire en 2026 !

Armand David appartient à cette génération d’explorateurs-naturalistes qui ont fait entrer des pans entiers de la biodiversité asiatique dans les collections européennes (comme Alfred Russel Wallace, Philipp Franz von Siebold, Nikolaï Przewalski ou Paul Farges, un autre missionnaire) avec une certaine compétition entre musées européens.

En 1862, le zoologiste Henri Milne-Edwards, alors figure majeure du Muséum, sollicite les missionnaires présents en Chine pour inventorier une faune et une flore encore très incomplètement connues des savants occidentaux. David est alors envoyé à Pékin, puis mène jusqu’en 1874 plusieurs expéditions dans différentes provinces chinoises. Les chiffres comptabilisés par le Muséum donnent la mesure de son activité : 2 919 plantes, 9 569 insectes, (oui, presque 10 000 insectes !) arachnides et crustacés, 1 332 oiseaux et 595 mammifères envoyés à Paris. Ces nombres ne disent pas seulement l’ampleur d’une collecte, ils témoignent d’une manière de produire de la connaissance par l’accumulation et surtout du manque de connaissances en Europe sur ces territoires.

Quand un animal devient un fait scientifique

Le cas du grand panda est exemplaire. En 1869, dans la région de Moupin, aujourd’hui Baoxing dans le Sichuan, Armand David observe et obtient des spécimens d’un animal noir et blanc alors inconnu de la zoologie occidentale. Ces spécimens (naturalisés ou non) sont envoyés au Muséum national d’histoire naturelle, à Paris, où ils permettent la description scientifique de l’espèce, aujourd’hui nommée Ailuropoda melanoleuca.

Le Muséum rappelle que ces pandas historiques sont devenus des objets patrimoniaux majeurs, associés à l’entrée du grand panda dans les collections nationales.

Cette histoire peut sembler simple : un explorateur « découvre » un animal (ou plus précisément, identifie un animal encore inconnu pour la science occidentale), l’envoie à Paris, la science le nomme. En réalité, elle est plus profonde.

Au XIXᵉ siècle, un animal « nouveau » n’existe pas scientifiquement parce qu’il a seulement été vu. Il ne devient un fait zoologique que lorsqu’il est inscrit dans une chaîne de preuves : un lieu, une date, un collecteur, un spécimen, une collection, une description, puis une publication. C’est cette chaîne qui permet à d’autres naturalistes de vérifier, comparer, discuter et réutiliser l’information.

Autrement dit, le panda ne devient pas célèbre parce qu’il est seulement spectaculaire ; il devient un objet de science parce qu’il est archivé, décrit et rendu comparable. C’est toujours en vigueur aujourd’hui, même avec la photographie.

Avant la photographie : le spécimen et la planche

Cette histoire permet aussi de comprendre ce qu’était une preuve visuelle avant l’âge de la photographie de terrain. La photographie existe déjà au XIXᵉ siècle, mais elle reste difficile à utiliser en expédition : matériel encombrant, temps de pose, fragilité des procédés, problèmes de reproduction imprimée.

Pour les naturalistes, la preuve repose alors surtout sur deux supports complémentaires : le spécimen conservé dans les collections et l’image imprimée.

Armand David en offre un très bon exemple avec les Oiseaux de la Chine, publié avec Émile Oustalet. L’ouvrage est accompagné d’un atlas de 124 planches lithographiées, disponible aujourd’hui sur Gallica. Ces planches n’étaient pas de simples ornements. Elles permettaient de stabiliser visuellement les formes, les plumages, les proportions, les attitudes et les caractères diagnostiques (les indices précis qui servent à reconnaître un être vivant). Elles donnaient accès, à distance, à des oiseaux que la plupart des lecteurs ne verraient jamais vivants.

Dans la science naturaliste du XIXᵉ siècle, l’image imprimée est donc déjà un dispositif de preuve, mais une preuve attachée à un objet : le spécimen.

Cette articulation entre objet, image et texte reste très actuelle. Dans un monde saturé d’images numériques, facilement modifiables ou générées artificiellement, les collections scientifiques rappellent une règle fondamentale : une image seule ne suffit pas. Sa valeur dépend du protocole, du contexte, de la traçabilité et de l’archive (et, surtout, du spécimen) à laquelle elle est associée. Le père David, bien avant l’ère de la photographie naturaliste moderne, illustre cette chaîne de confiance entre terrain, collection, publication et image, essentielle pour les sciences naturalistes.

Un explorateur dans une Chine en mutation

Il faut bien sûr replacer Armand David dans son époque. Missionnaire français en Chine, au XIXᵉ siècle, il travaille dans un contexte marqué par les grandes explorations naturalistes, mais aussi par les rapports asymétriques entre puissances européennes et sociétés asiatiques. Son œuvre est, aujourd’hui, lue à la fois comme un apport majeur à la connaissance de la biodiversité chinoise et comme un épisode d’une histoire impériale plus complexe.

Cette ambivalence ne diminue pas l’intérêt scientifique et patrimonial de ses collections. Elle oblige au contraire à les regarder avec plus de précision. Les spécimens envoyés à Paris ne sont pas seulement des objets biologiques ; ils sont aussi des témoins de relations historiques, de réseaux missionnaires, de circulations matérielles et de collaborations locales souvent peu visibles dans les récits européens.

Dans la région de Baoxing, la mémoire d’Armand David reste forte : plusieurs commémorations et lieux patrimoniaux rappellent son rôle dans la « découverte scientifique » du panda. Cette mémoire partagée pourrait être l’un des enjeux du bicentenaire : raconter non seulement l’histoire d’un naturaliste français, mais aussi celle d’un patrimoine scientifique franco-chinois, fait d’objets, de lieux, d’archives, d’espèces emblématiques, de collaborations locales et de récits multiples.

Le cerf du Père David : une autre histoire de conservation

Le panda n’est pas le seul animal associé à Armand David. Le cerf du Père David, ou Elaphurus davidianus, occupe une place particulière dans l’histoire de la conservation. David l’observe dans le parc impérial de Nanhaizi, près de Pékin.

L’espèce disparaît ensuite de Chine à l’état sauvage, tandis que des individus conservés en Europe permettent sa survie en captivité puis sa réintroduction. Le Muséum rappelle que la Réserve zoologique de la Haute-Touche (Indre) conserve aujourd’hui des individus de cette espèce, encore classée avec prudence tant que les populations réintroduites ne sont pas durablement stabilisées.

Ici encore, les collections et les parcs zoologiques ne sont pas seulement des lieux d’exposition. Ils peuvent devenir des réserves de mémoire biologique. Le cas du cerf du Père David montre comment une espèce connue par quelques individus captifs peut être sauvée de l’extinction, même si son histoire reste marquée par une disparition dramatique dans son milieu d’origine.

Une biodiversité chinoise révélée par les collections

L’héritage d’Armand David est également visible dans les noms d’espèces qui lui ont été dédiés. De nombreux animaux et plantes portent son nom, rappelant l’ampleur de ses collectes. Par exemple deux coléoptères conservés dans les collections du MNHN : Carabus (Apotomopterus) davidi davidi Deyrolle & Fairmaire, 1878, et Trictenotoma davidi Deyrolle, 1875. Ces insectes montrent que l’héritage légué par Armand David ne se limite pas aux grands mammifères charismatiques. Il traverse également l’entomologie, mais aussi la botanique, l’ornithologie et l’histoire des collections.

Cette diversité est importante. Le grand public retient souvent le panda, mais le travail d’Armand David est celui d’un collecteur généraliste, attentif aux oiseaux, aux mammifères, aux plantes, aux insectes et autres arthropodes. Dans une époque de crise de la biodiversité, cette dimension prend une valeur nouvelle.

Les collections anciennes permettent de documenter la présence passée d’espèces, leur distribution, leur variabilité morphologique, parfois leur ADN, leurs parasites ou contaminants (pensons aux virus et aux bactéries qui nous intéressent aujourd’hui) ou leur environnement historique. Un spécimen collecté il y a cent cinquante ans peut donc répondre aujourd’hui à des questions que son collecteur ne pouvait pas imaginer, dues au contexte de modifications parfois drastiques de nos écosystèmes, dont les conséquences de la démographie.

Pourquoi commémorer Armand David en 2026 ?

Commémorer Armand David en 2026 ne devrait pas consister seulement à célébrer un « découvreur ». Le mot lui-même doit être manié avec prudence : les espèces existaient, étaient souvent connues localement, parfois nommées et intégrées à des savoirs autochtones ou régionaux, c’est souvent le cas et l’enquête ethnobiologique est toujours importante. Ce que David accomplit, c’est de permettre leur entrée dans un système scientifique international fondé sur la collection, la description et la publication à partir du MNHN.

Son bicentenaire permet donc de raconter plusieurs histoires à la fois. Une histoire de la Chine au XIXᵉ siècle. Une histoire du Muséum comme institution de collecte, de comparaison et de conservation. Une histoire des images scientifiques avant la photographie de terrain. Une histoire du panda et du cerf du Père David. Mais aussi une histoire plus actuelle : celle de la traçabilité des preuves, du rôle des collections dans la crise de la biodiversité, et de la manière dont les objets scientifiques relient des pays, des époques et des cultures.

Les collections d’histoire naturelle sont donc un carrefour culturel et scientifique d’intérêt majeur, et nous devons penser à ceux qui les ont constituées. Le panda géant est devenu l’un des symboles mondiaux de la conservation. Mais son entrée dans l’histoire scientifique est aussi celle d’une peau, d’ossements, d’une collection, d’une description et d’un réseau d’hommes (qui commence souvent avec un chasseur local ou un tradipraticien) et d’institutions.

C’est cette chaîne, autant que l’animal lui-même, que le bicentenaire du père Armand David invite à redécouvrir, à travers les commémorations du MNHN ou celle de la photographie, comme une référence d’une époque en pleine mutation.

Romain Garrouste a reçu des financements de MNHN, CNRS, Sorbonne Université, ANR, Labex BCdiv et CEBA, WWF, National Geographic, MRES, MRETE, MRAE, MITI CNRS, Institut de la Transition Écologique et de l'Ocean de Sorbonne Université

Intense pelvic pain, severely painful periods, infertility – these symptoms associated with endometriosis already appeared in medical texts as far back as antiquity. Yet this disease, which affects 10% of women of reproductive age, long remained ignored. The reason: the long history of medical and social representations of female pain.

Having very painful periods. Being constantly exhausted. Suffering during sexual intercourse or experiencing unexplained digestive problems. For millions of women, these symptoms are part of daily life. Yet they are still too often minimised, or even considered “normal”. Behind this pain, a common but long-overlooked disease sometimes hides: endometriosis.

Endometriosis is estimated to affect around one in ten women of reproductive age worldwide, amounting to nearly 190 million women. In France alone, this represents approximately two million people, according to a report by Inserm in 2024. The average delay between the onset of the first symptoms and diagnosis remains estimated at between seven and ten years in many countries .

To understand this delay, it is necessary to look back at the long history of medical and social representations of female pain.

Suffering that can be traced back to Antiquity

Contrary to a widely held belief, endometriosis is not a recent disease. While its identification as a distinct medical entity is relatively modern, descriptions of compatible symptoms – intense pelvic pain, severely painful periods, infertility – already appear in ancient medical texts.

The earliest references appear in Egyptian medical papyri dating back to approximately 1855 BCE. In ancient Greece, the writings of the Hippocratic Corpus, attributed to Hippocrates (5th–4th century BCE), describe gynaecological disorders marked by severe menstrual pain, abnormal bleeding, and difficulty conceiving.

These symptoms were then interpreted through the theory of the “wandering uterus”, according to which a supposedly mobile uterus was the source of physical and psychological disorders. While this explanation was incorrect, it nevertheless reflects an ancient observation: the suffering of women was noted, but understood through philosophical and cultural frameworks, in the absence of biological knowledge.

‘Hysteria’, or the confusion between physical symptoms and representations of the female psyche

Over the centuries, this reading persisted. Gynaecological pain was largely perceived as a female inevitability, and often interpreted as the expression of a moral or psychological imbalance.

The term “hysteria”, derived from the Greek hystera (“uterus”), is part of this long history, marked by a persistent confusion between bodily symptoms and social representations of femininity. This approach lastingly influenced the way in which women’s complaints were taken into account and explored medically.

From suspicion to medical recognition

A turning point came in the late 19th century. In the 1860s, pathologist Karl von Rokitansky described, through anatomopathological examinations, lesions containing glandular tissue resembling the uterine lining, located outside the uterine cavity. These observations constitute the first morphological description of what would later be identified as endometriosis.

At the beginning of the 20th century, American gynaecologist John A. Sampson took a further step. Between 1921 and 1927, he introduced the term “endometriosis” and proposed the first conceptualisation of the disease as a distinct clinical entity. He put forward the hypothesis of retrograde menstruation, suggesting a backflow of endometrial cells into the abdominal cavity. Although this hypothesis remains one of the major explanatory frameworks today, it alone cannot account for all forms and locations of the disease.

This work laid the foundations for a modern understanding of endometriosis. Yet it was not immediately accompanied by an improvement in patient care. For much of the 20th century, the disease continued to be seen as mild, while menstrual pain remained widely trivialised.

A chronic disease long made invisible

Long approached primarily from an anatomopathological perspective, endometriosis has gradually been recognised, over recent decades, as a chronic disease associated with inflammatory phenomena. This evolution in knowledge has made it possible to better understand the full extent of its clinical manifestations: severe pain, persistent fatigue, digestive and urinary disorders, significant impairment of quality of life, and, in some cases, infertility.

Despite these advances, diagnostic wandering remains significant. It is explained both by the great heterogeneity of symptoms and by the persistence of social representations surrounding menstruation and female pain. Numerous studies show that patients report having long been told that their pain was “normal” or attributed to stress or anxiety, thereby contributing to delayed access to diagnosis and appropriate care.

A history still in the making

Over the past two decades, the management of endometriosis has undergone a notable evolution. Advances in medical imaging technology, particularly MRI and specialised ultrasound, have improved the diagnosis of complex forms, while therapeutic strategies have diversified, with growing attention to quality of life.

In France, this evolution has been accompanied by increased institutional recognition, particularly with the establishment, in 2022, of the National Strategy to Combat Endometriosis, which aims to improve early diagnosis, structure care pathways, strengthen the training of healthcare professionals, and support research.

While these advances have profoundly transformed the understanding and management of the disease, many challenges remain. Current research is focused, in particular, on better understanding early pain trajectories and intervening earlier, with the objective of moving beyond a strictly curative logic to envisage, in the longer term, prevention strategies.

A research project on painful periods from adolescence

In this context, the PRECURSOR research project, which will soon be launched in France, focuses on severely painful periods from adolescence onwards. Its objective is to evaluate whether early management combining multiple approaches could help prevent the onset of chronic pelvic pain and, in the longer term, reduce the risk of developing endometriosis. Adolescent girls affected by severe menstrual pain will soon be invited to participate in this study.

The history of endometriosis thus sheds light on the persistent challenges facing healthcare systems in identifying and managing female pain, which remains a central issue of public health.

A weekly e-mail in English featuring expertise from scholars and researchers. It provides an introduction to the diversity of research coming out of the continent and considers some of the key issues facing European countries. Get the newsletter!

Nadjib Mohamed Mokraoui received funding from the French Foundation for Medical Research, France's Endometriosis Research Foundation, Fondation Apicil and Association Endofrance.