(littéralement « loup crocodile ») est un genre fossile de grands thérapsides thérocéphales ayant vécu du Permien moyen au Permien supérieur dans ce qui est actuellement l'Afrique du Sud, il y a entre d'années avant notre ère. L'unique espèce connue est , initialement décrite en 1903 par Robert Broom à partir d'un crâne presque complet ayant été découvert dans le supergroupe du Karoo. D'autres spécimens de ce même taxon, présentant un degré de conservation plus ou moins comparable, sont par la suite signalés, permettant notamment de mieux documenter le palais ainsi que certains aspects de son anatomie endocrânienne. Deux espèces supplémentaires furent proposées, mais la nature des fossiles sur lesquels elles reposent est jugée douteuse. Les spécimens reconnues de Lycosuchus proviennent des niveaux supérieurs de la et des niveaux inférieurs de celui de , correspondant respectivement aux zones d'assemblages de et d’Endothiodon.
Avec un crâne mesurant entre environ de long, Lycosuchus s'avère être un thérocéphale de grande taille, bien que restant de mensuration intermédiaire comparé à certains autres représentants précoces de son groupe. Comme ces derniers, il présente une morphologie rappelant celle des gorgonopsiens, avec de grandes incisives et des canines « en sabre », mais s'en distingue par un museau relativement plus court et plus large, ainsi que par un nombre encore plus réduit de dents postcanines. Historiquement, Lycosuchus fut interprété comme possédant non pas une, mais deux paires de canines fonctionnelles dans la mâchoire supérieure, contrairement aux autres thérapsides. Il est désormais établi que ces deux paires correspondent en réalité au chevauchement de dents de remplacement alternées (un schéma observé chez d'autres thérapsides carnivores), figées au moment de la fossilisation alors qu'une paire remplaçait l'autre. Néanmoins, ce mode de remplacement semble particulier chez Lycosuchus, le chevauchement des deux paires étant bien plus fréquent que chez les autres thérapsides, où cette condition est rarement préservée.
Lycosuchus est le genre type de la famille des Lycosuchidae et représente une lignée distincte de la plupart des autres thérocéphales précoces, majoritairement rattachés aux Scylacosauridae. Il figure parmi les membres les plus basaux des Therocephalia, un groupe de « proto mammifères » présentant une grande diversité morphologique et écologique. Les thérocéphaliens précoces sont généralement de grands carnivores, ce qu'illustre Lycosuchus par sa dentition semblable aux gorgonopsiens, son museau et ses mâchoires relativement robustes, plus développés que chez d'autres formes contemporaines. Lycosuchus survit à l'extinction de masse de la fin du Permien moyen, qui entraîne la disparition de la plupart des autres grands thérocéphales (y compris son proche parent Simorhinella et la majorité des scylacosauridés), ainsi que de grands thérapsides carnivores tels que le dinocéphale Anteosaurus. Il représente ainsi le dernier lycosuchidé connu dans le registre fossile et aurait pu entrer en compétition avec de grands gorgonopsiens comme Gorgonops lors du rétablissement des écosystèmes, avant de s'éteindre à son tour.
Historique des recherches Découverte, dénomination, et spécimens reconnus vignette|gauche|redresse=1.0|alt=Planche anatomique du crâne d'un animal préhistorique carnivore, montrant des vues latérales du crâne et de la mandibule, avec canines hypertrophiées et annotations des principaux éléments osseux.|Illustrations originales (fig. 1 & 3) et reconstitution crânienne (fig. 2) du spécimen holotype de L. vanderrieti par Robert Broom, tel qu'issues de sa description de 1903.
Aux alentours d'avant 1902, un pasteur nommé van der Merwe collecte un crâne relativement complet dans les dépôts fossilifères du supergroupe du Karoo, en Afrique du Sud, avant de le donner au Victoria College de Stellenbosch. Quelque temps plus tard, ce spécimen est examiné en détail par le paléontologue sud-africain Robert Broom, qui le décrit comme représentant un nouveau genre et espèce de thériodonte, qu'il nomme Lycosuchus vanderrieti. Le nom générique Lycosuchus vient du grec ancien « loup », et de , « crocodile »., tandis que l'épithète spécifique vanderrieti honore le professeur van der Riet, qui preta le crâne concerné à Broom pour son analyse. Broom décrit initialement l'animal dans une communication présentée lors d'une réunion de la le , avant que celle-ci ne soit formellement publiée en 1903.. Par la suite, lorsque le Victoria College acquiert le statut d'université et devient l'université de Stellenbosch, le crâne holotype de ce taxon y est conservé sous le numéro US D173.
La localité précise d'où ce crâne fut découvert n'est que vaguement décrite par van der Merwe, qui évoque la . Cette région expose des niveaux stratigraphiques appartenant à la ainsi qu'au membre inférieur de la (membre Poortjie), correspondant respectivement à la et à la partie inférieure de la zone d'assemblage d’Endothiodon. Les fossiles de Lycosuchus sont d'ailleurs si caractéristiques de la base de cette dernière qu'une sous-zone du nom de Lycosuchus-Eunotosaurus est formellement définie en 2020.. Bien que l'origine précise de l'holotype au sein de cet intervalle stratigraphique relativement étendu demeure inconnue, elle reste cohérente avec la distribution délimitée par les occurrences les plus anciennes et les plus récentes des autres spécimens attribués à Lycosuchus.
vignette|droite|redresse=0.85|alt=Crâne fossile partiel d'un animal préhistorique carnivore présentant la mâchoire grande ouverte.|Crâne partiel d'un des spécimens référées (MB.R.995), exposée au musée d'histoire naturelle de Berlin, en Allemagne.
Après la description de l'holotype, d'autres spécimens de L. vanderrieti sont mis au jour dans le supergroupe du Karoo, portant à cinq le nombre total de fossiles actuellement reconnus. En 1929, le paléontologue allemand Werner Janensch découvre à Letjesbosch, près de Beaufort West, un crâne incomplet constitué d'une mandibule isolée mais presque complète, associée à une portion de museau et à une boîte crânienne. Janensch le classe alors sous le nom de Lycosuchus sp. dans une brève description publiée en 1952.. Ce spécimen est depuis conservé sous le numéro MB.R.995 dans les collections de reptiles fossiles du musée d'histoire naturelle de Berlin, en Allemagne, étant réattribué à l'espèce type du genre dans les rares travaux ultérieurs où il est mentionné. Il fait finalement l'objet de descriptions détaillées dans deux études dirigées par la paléontologue allemande Luisa C. Pusch, publiées en 2020 et 2024. Grâce à l'utilisation de la microtomographie aux rayons X appliquée à ce matériel, ces travaux permettent d'examiner l'anatomie interne du cerveau, du museau et de la dentition, apportant des données inédites sur la structure de l'oreille interne, l'innervation du museau et le processus de remplacement dentaire, tout en enrichissant les analyses phylogénétiques par l'intégration de caractères issus de l'anatomie crânienne interne...
Deux autres spécimens sont conservés au de Pretoria, en Afrique du Sud, cataloguées sous les numéros CGS MJF 68 et CGS M793. Ce dernier, découvert par un certain A. Chuma, est considéré comme l'un des spécimens les mieux conservés de Lycosuchus, les os du palais et de la boîte crânienne y étant largement intacts et mieux exposés que chez les autres individus fossiles (bien que les os superficiels du museau soient fortement altérés). Ce spécimen est décrit en détail par le paléontologue sud-africain Jurgens van den Heever dans sa thèse en 1987, puis dans une publication ultérieure en 1994.. Le plus grand spécimen connu de Lycosuchus est conservé à l'Institut d'études évolutives de l'université du Witwatersrand à Johannesburg, sous le numéro BP/1/7162. Deux études distinctes publiées en 2007 attribuent à ce genre plusieurs spécimens supplémentaires stockées dans cette même institution, cataloguées BP/1/276, 499, 1100 et 1768... Toutefois, parmi ces derniers, les spécimens BP/1/276 et 1768 sont depuis réattribués à Pristerognathus, et BP/1/1100 à Glanosuchus, et aucun n'est donc encore reconnu comme appartenant à Lycosuchus..
Le spécimen CGS M793 constitue l'occurrence stratigraphique la plus récente de Lycosuchus dans le registre fossile, provenant de la ferme Drie Kop 396, dans la partie supérieure du membre Poortjie (sommet de la sous-zone Lycosuchus-Eunotosaurus de la zone d'assemblage d’Endothiodon). À l'inverse, les spécimens les plus bas stratigraphiquement sont CGS MJF 68 et BP/1/7162. Le premier est issue de la ferme Uitzigt 171, au nord de Victoria West, dans la partie supérieure de la formation d'Abrahamskraal. Le second provient de la ferme Hilary, à Jansenville, dans la province du Cap-Oriental. Historiquement, les niveaux équivalents du Cap-Oriental furent attribués à une formation distincte, la formation de Koonap, mais ils sont désormais intégrés à la formation d'Abrahamskraal.. Ces deux localités correspondent à la partie supérieure de la zone d'assemblage de Tapinocephalus, définie comme la sous-zone Diictodon-Styracocephalus. Ces niveaux inférieurs sont stratigraphiquement proches de l'extinction de masse du Capitanien, située entre les formations d'Abrahamskraal et de Teekloof, et datée radiométriquement d'environ 260,259 ± 0,081 millions d’années. La limite supérieure de la sous-zone Lycosuchus-Eunotosaurus, et donc la dernière occurrence de Lycosuchus, est moins précisément contrainte, mais est estimée entre d'années. Cet intervalle recoupe ainsi la limite Guadalupien-Lopingien (c'est-à-dire entre le Permien moyen et supérieur), fixée à par la Commission internationale de stratigraphie en ..
Espèces proposées ou anciennement classées vignette|gauche|redresse=1.2|alt=Crocquis illustrant une partie de la mâchoire supérieure fossile d'un animal préhistorique carnivore.|Illustration par Broom du maxillaire holotype de l'espèce douteuse L. mackayi, pouvant possiblement provenir d'un gorgonopsien.
Bien que le genre Lycosuchus soit actuellement considéré comme monospécifique, deux espèces supplémentaires furent proposées au cours du . Dans un autre article publié en 1903, Broom décrit l'espèce Lycosuchus mackayi à partir d'un maxillaire mal conservé découvert quelques années auparavant par un certain G. Mackay, d'où l'épithète spécifique. Il attribue ce spécimen au genre en raison d'un schéma dentaire similaire à celui de l'holotype de L. vanderrieti (deux canines coexistantes et une unique petite postcanine), mais justifie la création d'une seconde espèce par sa taille plus importante, tout en supposant qu'il s'agirait d'un individu moins mature que l'holotype de l'espèce type. Cette interprétation repose notamment sur la taille plus réduite de la seconde canine, alors supposée permanente, considérée comme caractéristique d'un individu juvénile.. Il est depuis reconnu que cette condition correspond en réalité au schéma normal de remplacement alterné des canines chez les thériodontes, et ne constitue donc pas un indicateur d'âge. Le spécimen ne présentant par ailleurs aucun trait diagnostique distinctif, L. mackayi étant ainsi considéré comme un nomen dubium. Le matériel est abord réinterprété comme provenant d'un thériodonte incertae sedis par van den Heever en 1987. Toutefois, en raison de sa position stratigraphique, située au-dessus de l'intervalle connu des grands thérocéphaliens précoces, notamment par son association directe avec un spécimen du dicynodonte , ainsi que de l'inclinaison vers l'arrière de la postcanine, il est plus probable que ce spécimen représente en réalité à un gorgonopsien..