Les paléontologues ont étudié la crête de la tête fossilisée Empereur Tupandactyleune espèce de ptérosaures Tapejarid qui vivait dans le nord-est du Brésil il y a environ 115 millions d’années (Crétacé inférieur).
Une reconstitution artistique de Empereur Tupandactyle, montrant les types de plumes le long de la face inférieure de la crête de la tête : monofilaments foncés et plumes ramifiées de couleur plus claire. Crédit : Bob Nicholls.
Les plumes sont des innovations tégumentaires remarquables étroitement liées au succès évolutif des oiseaux et apparaissent chez divers dinosaures non aviaires à partir du Jurassique moyen.
Cependant, l’histoire évolutive précoce des plumes reste controversée car les fossiles pertinents sont rares.
Les appendices cutanés des ptérosaures, traditionnellement appelés pycnofibres, ont récemment été réinterprétés comme des plumes basées sur une ramification préservée, mais leur homologie avec les plumes est débattue et leurs fonctions ne sont pas claires.
« Pendant des décennies, les paléontologues se sont demandé si les ptérosaures avaient des plumes », a déclaré le Dr. Aude Cincotta, chercheuse à l’University College Cork, à l’Institut Royal des Sciences de Belgique et à l’Université de Namur.
« Les plumes de notre spécimen clôturent définitivement ce débat, car elles sont très distinctement ramifiées sur toute leur longueur, tout comme les oiseaux le font aujourd’hui. »
Au cours de leurs recherches, le Dr. Cincotta et ses collègues que le fond de Empereur TupandactyleLa crête de avait un bord à plumes floues avec des plumes courtes, raides et ressemblant à des cheveux et des plumes duveteuses et ramifiées.
« On ne s’y attendait pas du tout », remarque le Dr. Cincotta.
Détails de la crête crânienne de Empereur Tupandactyle de la Formation de Crato du Crétacé inférieur, Brésil : (a) crâne incomplet avec crête de tissus mous préservée ; (bf) Détail des structures tégumentaires associées à la partie postérieure du crâne : (b) monofilaments, (c) plumes ramifiées, (d) détail du ressort ramifié incurvé en (c), (e,f) ressort ramifié droit ( e) avec détail (f); la pointe de flèche blanche en (e) indique le calamus basal ; (gi) MEB de mélanosomes dans les tissus mous de l’échantillon : (g) mélanosomes ovales des fibres allongées de la crête des tissus mous, (h) mélanosomes allongés d’un monofilament, (i) mélanosomes ovales d’un panache ramifié. Abréviations : c – crêtes ; p – processus postmaxillaire; op—processus occipital ; s—peau. Barres d’échelle – 50 mm (a); 5mm(b); 2mm(c); 250 µm (dl); 2 µm (gi). 1 crédit et al., doi : 10.1038/s41586-022-04622-3.
Les scientifiques ont ensuite examiné les plumes de Empereur Tupandactyle examinés avec de puissants microscopes électroniques et ont trouvé des mélanosomes conservés, grains du pigment mélanine.
De manière inattendue, ils ont découvert que les mélanosomes avaient des formes différentes dans différents types de plumes.
« Chez les oiseaux modernes, la couleur des plumes est fortement liée à la forme du mélanosome », a déclaré le professeur Maria McNamara, chercheuse à l’University College Cork.
« Parce que les types de plumes de ptérosaure avaient des formes de mélanosomes différentes, ces animaux devaient avoir la machinerie génétique pour contrôler les couleurs de leurs plumes. »
« Cette caractéristique est essentielle pour la structuration des couleurs et montre que la coloration était une caractéristique cruciale même dans les toutes premières plumes. »
Les résultats ont été publiés dans la revue Nature.
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A.Cincotta et al. Les mélanosomes de ptérosaure prennent en charge les fonctions de signalisation précoce des plumes. Nature, mis en ligne le 20 avril 2022 ; doi : 10.1038/s41586-022-04622-3