Au cours des deux décennies, le paléontologue Kevin Padian a enseigné un séminaire de première année intitulé The Age of Dinosaurs, une question fréquemment posée par les étudiants de premier cycle collée à lui : pourquoi les bras de Tyrannosaure rex si ridiculement court?
Il énumérait généralement une série d’hypothèses proposées par les paléontologues – pour s’accoupler, pour tenir ou poignarder une proie, pour renverser un Tricératops– mais ses étudiants, qui regardaient généralement une réplique grandeur nature en face, restaient dubitatifs. La réponse habituelle de Padian était : « Personne ne sait. Mais il soupçonnait également que les universitaires qui avaient proposé une solution à l’énigme l’avaient abordée du mauvais point de vue.
Plutôt que de demander ce que T. rex les bras courts ont évolué pour faire, a déclaré Padian, la question devrait être de savoir quel avantage ces bras ont apporté à l’ensemble de l’animal.
Dans un article paru dans le numéro actuel de la revue Acta Palaeontologia PolonicaPadian émet une nouvelle hypothèse : Le T. rex les bras ont rétréci en longueur pour éviter une amputation accidentelle ou intentionnelle lorsqu’un paquet de T. rex sont descendus sur une carcasse avec leurs têtes massives et leurs dents écrasantes. Un long de 45 pieds T. rexpar exemple, aurait pu avoir un crâne de 5 pieds de long, mais des bras de seulement 3 pieds de long, l’équivalent d’un humain de 6 pieds avec des bras de 5 pouces.
« Et si plusieurs tyrannosaures adultes convergeaient vers une carcasse ? Vous avez un tas de crânes massifs, avec des mâchoires et des dents incroyablement puissantes, déchirant et mâchonnant la chair et les os juste à côté de vous. Et si votre ami là-bas pense que vous devenez un peu Ils pourraient vous avertir en vous coupant le bras », a déclaré Padian, éminent professeur émérite de biologie intégrative à l’Université de Californie à Berkeley et conservateur au Musée de paléontologie de l’UC (UCMP). « Donc, cela pourrait être un avantage de réduire les membres antérieurs, puisque vous ne les utilisez de toute façon pas pour la prédation. »
De graves morsures peuvent provoquer une infection, une hémorragie, un choc et éventuellement la mort, a-t-il déclaré.
Padian a noté que les prédécesseurs des tyrannosauridés avaient des bras plus longs, il doit donc y avoir une raison pour laquelle ils ont été réduits à la fois en taille et en mobilité articulaire. Cela aurait affecté non seulement T. rexqui vivaient en Amérique du Nord à la fin du Crétacé, a-t-il dit, mais les abélisauridés africains et sud-américains du Crétacé moyen et les carcharodontosauridés, qui parcouraient l’Europe et l’Asie au Crétacé précoce et moyen et étaient même plus grand que T. rex.
« Toutes les idées qui ont été avancées à ce sujet sont soit non testées, soit impossibles car elles ne peuvent pas fonctionner », a déclaré Padian. « Et aucune des hypothèses n’explique pourquoi les bras deviendraient plus petits – le mieux qu’ils puissent faire est d’expliquer pourquoi ils maintiendraient la petite taille. Et dans tous les cas, toutes les fonctions proposées auraient été beaucoup plus efficaces si les bras n’avaient pas été réduite. »
Il a admis que toute hypothèse, y compris la sienne, sera difficile à justifier 66 millions d’années après la dernière T. rex s’est éteint.
Les armes et le T. rex
Lorsque le grand chasseur de dinosaures Barnum Brown a découvert le premier T. rex fossiles en 1900, il pensait que les bras étaient trop petits pour faire partie du squelette. Son collègue, Henry Fairfield Osborn, qui a décrit et nommé T. rex, a émis l’hypothèse que les bras courts auraient pu être des « agrafes pectorales » – des membres qui maintiennent la femelle en place pendant la copulation. Ceci est analogue aux pinces pelviennes de certains requins et raies, qui sont des nageoires modifiées. Mais Osborn n’a fourni aucune preuve, et Padian a noté que le T. rex les bras sont trop courts pour en faire le tour T. rex et certainement trop faible pour exercer un contrôle sur un compagnon.
Pendant plus d’un siècle, d’autres explications proposées pour les bras courts comprenaient l’agitation pour l’attraction du partenaire ou la signalisation sociale, servant d’ancre pour permettre T. rex se lever du sol, tenir une proie, poignarder des ennemis et même pousser un sommeil Tricératops la nuit. Pensez au pourboire, a déclaré Padian. Et certains paléontologues proposent que les bras n’avaient aucune fonction, donc nous ne devrions pas nous en préoccuper.
Padian a abordé la question sous un angle différent, demandant quel avantage des bras plus courts pourraient avoir pour la survie de l’animal. La réponse lui est venue après que d’autres paléontologues ont découvert des preuves que certains tyrannosauridés chassaient en meute, et non seuls, comme le montrent de nombreuses peintures et dioramas.
« Plusieurs sites de carrière importants découverts au cours des 20 dernières années préservent ensemble les tyrannosaures adultes et juvéniles », a-t-il déclaré. « On ne peut pas vraiment supposer qu’ils ont vécu ensemble ou même qu’ils sont morts ensemble. On sait seulement qu’ils ont été enterrés ensemble. Mais quand on trouve plusieurs sites avec les mêmes animaux, c’est un signal plus fort. Et la possibilité, que d’autres chercheurs ont déjà élevés, c’est qu’ils chassaient en groupe. »
Peut-être, pensa-t-il, les bras se sont-ils rétrécis pour s’écarter pendant l’alimentation de la meute. T. rex les jeunes, en particulier, auraient été avisés d’attendre que les adultes plus grands aient terminé.
Dans son nouvel article, Padian examine les spéculations d’autres paléontologues, dont aucune ne semble avoir été entièrement testée. La première chose qu’il a déterminée, en mesurant la grandeur nature T. rex fonte qui domine l’atrium devant les portes de l’UCMP, c’est qu’aucune des hypothèses ne fonctionnerait réellement.
« Les bras sont tout simplement trop courts », a-t-il déclaré. « Ils ne peuvent pas se toucher, ils ne peuvent pas atteindre la bouche, et leur mobilité est si limitée qu’ils ne peuvent pas s’étirer très loin, ni vers l’avant ni vers le haut. L’énorme tête et le cou sont bien devant eux et forment à peu près le genre de machine à mort que vous avez vue dans « Jurassic Park ». «
Il y a vingt ans, deux paléontologues ont analysé les armes et ont émis l’hypothèse que T. rex pourrait avoir appuyé sur un banc d’environ 400 livres avec ses bras. « Mais le problème, c’est qu’il ne peut pas s’approcher suffisamment de quoi que ce soit pour le ramasser », a déclaré Padian.
Attention aux dragons de Komodo
L’hypothèse de Padian a des analogies chez certains animaux redoutables aujourd’hui. Le lézard géant du dragon de Komodo (Varanus komodoensis) d’Indonésie chasse en groupe, et lorsqu’il tue une proie, les plus grands dragons convergent vers la carcasse et laissent les restes aux plus petits. Des mutilations peuvent se produire, comme elles le font chez les crocodiles pendant l’alimentation. Il pourrait en être de même de T. rex et d’autres tyrannosauridés, qui sont apparus pour la première fois au Jurassique supérieur et ont atteint leur apogée au Crétacé supérieur avant de s’éteindre.
Établir fermement l’hypothèse ne sera peut-être jamais possible, a déclaré Padian, mais une corrélation pourrait être trouvée si des spécimens de musées du monde entier étaient vérifiés pour les marques de morsure. Ce serait tout un exploit de crowdsourcing fossile, a-t-il admis.
« Les morsures sur le crâne et d’autres parties du squelette sont bien connues chez les tyrannosaures et autres dinosaures carnivores », a-t-il déclaré. « Si moins de marques de morsures ont été trouvées sur les membres réduits, cela pourrait être un signe que la réduction a fonctionné. »
Mais Padian n’a aucune illusion que son idée sera la fin de l’histoire.
« Ce que je voulais d’abord faire était d’établir que les idées fonctionnelles dominantes ne fonctionnent tout simplement pas », a-t-il déclaré. « Cela nous ramène à la case départ. Ensuite, nous pouvons adopter une approche intégrative, en pensant à l’organisation sociale, au comportement alimentaire et aux facteurs écologiques en dehors des considérations purement mécaniques. »
Un problème dans l’établissement de l’hypothèse est qu’il y avait plusieurs groupes de grands dinosaures carnivores qui ont indépendamment réduit leurs membres antérieurs, bien que de différentes manières.
« La taille et les proportions des os des membres de ces groupes sont différentes, mais il en va de même pour d’autres aspects de leur squelette », a déclaré Padian. « Nous ne devrions pas nous attendre à ce qu’ils soient réduits de la même manière. Cela est également vrai pour les ailes réduites de nos grands ratites vivants et incapables de voler, comme l’autruche, l’émeu et le nandou. Ils ont évidemment emprunté des voies évolutives différentes pour leurs propres raisons. »
Padian voit un fil conducteur dans l’histoire des explications des bras courts et d’autres caractéristiques de T. rex.
« Pour moi, cette étude de ce que les armes ont fait est intéressante en raison de la façon dont nous racontons des histoires en science et de ce qui peut être considéré comme une explication », a-t-il déclaré. « Nous racontons beaucoup d’histoires comme celle-ci sur les fonctions possibles de T. rex parce que c’est un problème intéressant. Mais regardons-nous vraiment le problème de la bonne manière ? »
L’article de Padian fait partie d’un Festschift honorant le paléontologue des mammifères Richard Cifelli, directeur de longue date du musée d’histoire naturelle de l’Oklahoma et professeur présidentiel de biologie à l’Université de l’Oklahoma à Norman.
Kevin Padian, Pourquoi les membres antérieurs des tyrannosaures étaient si courts : une hypothèse intégrative, Acta Palaeontologica Polonica (2022). DOI : 10.4202/app.00921.2021