Les dinosaures – et les oiseaux – n’auraient pas été capables de se tenir debout sans quelques changements radicaux dans la partie supérieure de leurs cuisses. Maintenant, une nouvelle étude menée par des paléontologues de Yale trace le cours évolutif de ces altérations aux longues jambes.
Les résultats résolvent une question de longue date sur l’évolution des dinosaures et offrent un excellent exemple de la façon dont de nouvelles caractéristiques physiques peuvent apparaître brièvement au cours du développement embryonnaire, puis céder la place à des caractéristiques plus anciennes et connues chez les adultes.
Pour l’étude, une équipe de recherche dirigée par Bhart-Anjan S. Bhullar et Shiro Egawa de Yale s’est concentrée sur les changements évolutifs de la « tête fémorale » – où le fémur supérieur se connecte à la hanche – sur un large éventail de dinosaures, de premiers reptiles et d’aviaires. , et leurs homologues modernes. L’étude paraît dans Actes de la Royal Society B.
L’équipe comprenait également des chercheurs du Centre national de neurologie et de psychiatrie au Japon, de l’American Museum of Natural History, de Virginia Tech, du Royal Veterinary College d’Angleterre, de la Pontificia Universidad Católica de Chile, du Queensland Museum, du CNRS/Muséum National d’Histoire Naturelle en France, Missouri State University et le RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research au Japon.
« Nous avons découvert la manière dont la tête fémorale, une partie essentielle de l’anatomie des dinosaures, s’est développée », a déclaré Bhullar, professeur agrégé de sciences de la Terre et des planètes à la Faculté des arts et des sciences de Yale et conservateur associé au Yale Peabody Museum of Natural Histoire. « Les têtes fémorales tournées vers l’intérieur sont nécessaires pour une locomotion bipède droite, rapide et efficace. »
Pendant des années, a déclaré Bhullar, il y avait eu deux théories contradictoires sur le développement des têtes fémorales des dinosaures. Une théorie soutenait que la tête fémorale avait simplement développé une attache, ou un surplomb, qui réorientait les jambes. L’autre théorie était que la tête fémorale se tordait vers l’intérieur avec le temps.
Il existe des preuves à la fois de la théorie de la torsion, trouvée chez les premiers dinosaures et des crocodiles modernes, et de la théorie de la croissance, trouvée chez les dinosaures et les oiseaux plus tardifs.
Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé l’imagerie 3D pour étudier le développement de la tête fémorale dans une variété de fossiles et d’embryons d’animaux. Le laboratoire de Bhullar à Yale est particulièrement connu pour son utilisation innovante de la tomodensitométrie et de la microscopie pour créer des images 3D de fossiles.
Ce qu’ils ont découvert, c’est que les preuves des deux théories se produisent ensemble.
« Le développement embryonnaire de cette caractéristique majeure a complètement changé, même si la caractéristique elle-même est restée constante chez les adultes pendant un certain temps », a déclaré Bhullar. « Ce type de changement caché dans le développement pourrait être plus courant que nous ne le pensons dans l’évolution, et il devrait servir à mettre en garde contre l’idée largement répandue selon laquelle les caractéristiques qui se développent différemment doivent avoir évolué séparément. »
Shiro Egawa, un ancien associé postdoctoral du laboratoire de Bhullar qui est maintenant boursier postdoctoral au Centre national de neurologie et de psychiatrie au Japon, est le premier auteur et co-auteur correspondant de l’étude.
Les co-auteurs incluent Christopher Griffin, chercheur postdoctoral au Département des sciences de la Terre et des planètes de Yale, et les anciens chercheurs de Yale João Botelho et Daniel Smith-Paredes.
Plus d’information:
Shiro Egawa et al, La tête fémorale des dinosaures a connu un changement morphogénétique de la torsion à la croissance le long de la tige aviaire, Actes de la Royal Society B: Sciences biologiques (2022). DOI : 10.1098/rspb.2022.0740