Les dinosaures « végétariens » différaient dans la façon dont ils mangeaient leur nourriture

Bien que la plupart des premiers dinosaures aient été végétariens, il y avait des différences surprenantes dans la façon dont ces animaux abordaient une alimentation à base de plantes, selon une nouvelle étude menée par des scientifiques du Natural History Museum et des universités de Bristol et de Birmingham.

Les scientifiques ont utilisé des tomodensitogrammes de crânes de dinosaures pour suivre l’évolution des premiers herbivores de dinosaures, en reconstruisant les muscles de la mâchoire et en mesurant la force de morsure des animaux pour comprendre comment l’alimentation des dinosaures a évolué.

Cinq crânes du groupe herbivore Ornithischia ont fourni la clé pour déverrouiller leurs habitudes alimentaires : Heterodontosaurus, Lesothosaurus, Scelidosaurus, Hypsilophodon et Psittacosaurus – les premiers représentants de ce qui allait devenir les principaux groupes de dinosaures herbivores.

Les dinosaures ornithischiens ultérieurs, comme Triceratops et Stegosaurus, montrent un large éventail d’adaptations aux plantes mangeuses, mais leurs premiers parents n’avaient pas été examinés correctement jusqu’à présent.

Publication de leurs découvertes dans la revue Biologie actuelleles scientifiques révèlent que les premiers dinosaures « végétariens » avaient développé des manières très différentes de s’attaquer à un régime végétal.

Heterodontosaurus semble avoir eu de grands muscles de la mâchoire par rapport à la taille de son crâne, produisant une force de morsure élevée, idéale pour consommer de la végétation dure. Scelidosaurus avait une force de morsure similaire, mais des muscles de la mâchoire relativement plus petits par rapport à son crâne. Cependant, ces animaux avaient une taille corporelle globale plus grande et pouvaient obtenir une forte morsure. En revanche, le crâne d’Hypsilophodon n’avait pas de gros muscles. Au lieu de cela, ces dinosaures ont réorienté leurs muscles pour mordre plus efficacement mais avec moins de force musculaire.

Le Dr Stephan Lautenschlager, de l’Université de Birmingham, a déclaré : « Nous avons découvert que chaque dinosaure s’attaquait aux problèmes posés par une alimentation à base de plantes en adoptant des techniques alimentaires très différentes. Certains compensaient les faibles performances alimentaires par leur taille, tandis que d’autres développaient des muscles de la mâchoire plus gros, une efficacité accrue du système de la mâchoire ou une combinaison de ces approches. Bien que ces animaux aient l’air très similaires, leurs solutions individuelles aux mêmes problèmes illustrent la nature imprévisible de l’évolution.

Contrairement à la croyance populaire, la plupart des dinosaures étaient des mangeurs de plantes, bien qu’ils descendent tous d’un ancêtre carnivore. On en sait déjà beaucoup sur la façon dont les différents dinosaures consommaient leur nourriture, mais on en sait relativement peu sur la façon dont ils ont développé leurs styles alimentaires préférés.

Après avoir scanné les crânes par tomodensitométrie, l’équipe a reconstruit les muscles de la mâchoire en utilisant des données d’oiseaux et de crocodiles pour aider à indiquer où les muscles auraient été. Ils ont ensuite effectué une « analyse par éléments finis », qui consiste à diviser le crâne en milliers de parties individuelles (appelées éléments). La force de morsure que ces muscles peuvent générer est calculée en fonction de leur taille et de leur disposition.

Chaque crâne a ensuite été simulé pour mordre un objet imaginaire afin de voir comment les différents éléments réagissent à la force appliquée. Ces modèles génèrent des cartes thermiques montrant les zones du crâne qui sont fortement sollicitées et celles qui le sont peu. Les résultats ont révélé que bien que tous ces dinosaures mangeaient des plantes, ils avaient chacun des façons différentes de le faire.

Paul Barrett, auteur principal et paléontologue au Musée d’histoire naturelle, a ajouté : « Si vous voulez comprendre comment les dinosaures se sont diversifiés si efficacement en tant de types différents, il est essentiel d’apprendre comment ils ont évolué pour se nourrir d’une si grande variété de végétation dans tant de façons. Cette diversité dans les mécanismes d’alimentation les a mis en place pour dominer la vie sur terre pendant des millions d’années à venir.

Le Dr David Button, auteur principal de l’étude, qui a mené les travaux au Musée mais qui est maintenant chercheur à l’École des sciences de la Terre de l’Université de Bristol, a déclaré : « Lorsque nous avons comparé les performances fonctionnelles du crâne et des dents de ces plantes -en mangeant des dinosaures, nous avons trouvé des différences significatives dans la taille relative des muscles de la mâchoire, les forces de morsure et la force de la mâchoire entre eux.Cela a montré que ces dinosaures, bien que se ressemblant quelque peu, avaient développé des façons très différentes d’aborder un régime végétal.

« Cette recherche nous aide à comprendre comment les animaux évoluent pour occuper de nouvelles niches écologiques. Elle montre que même des animaux similaires adoptant des régimes similaires n’évolueront pas toujours avec les mêmes caractéristiques. Cela met en évidence à quel point l’évolution peut être innovante et imprévisible. »