Avez-vous déjà mangé des pattes de poulet ? Si ce n’est pas le cas, vous pourriez être surpris d’apprendre qu’il y a en fait pas mal de chair là-bas. Et les balances aussi ! Ce sont des pièces d’ingénierie merveilleuses et informatives.
En tant que spécialiste de la peau de dinosaure fossilisée, j’ai plus qu’un intérêt passager pour les pattes d’oiseaux et les écailles d’autres reptiles (oui, les oiseaux sont aussi des reptiles).
Dans un article publié aujourd’hui dans Communication Naturenous décrivons comment nous avons utilisé des fossiles extraordinaires pour révéler les modes de vie variés lors de la transition du dinosaure terrestre à l’oiseau volant.
Parce que les carnivores dinosaures théropodes– un groupe de dinosaures bipèdes caractérisés par des os creux et des pieds à trois doigts – a finalement évolué en oiseaux, les deux groupes partagent de nombreuses similitudes.
Ainsi, nous pouvons utiliser les oiseaux comme modèle pour reconstituer le comportement et les modes de vie des dinosaures disparus.
Pieds multitâches
Les oiseaux n’ont pas de « bonnes » mains, leurs pieds doivent donc faire deux fois le travail : se percher, marcher, saisir, manipuler la nourriture. Ils sont naturellement bien adaptés pour faire ces travaux. Mais tous les pieds d’oiseaux ne sont pas créés égaux, car les emplois diffèrent selon les espèces.
Les rapaces—pensez aux faucons et aux faucons—ont souvent orteils larges et saillants qui agissent comme de petits doigts pour les aider à saisir leur proie. Les oiseaux rapaces qui se spécialisent dans la capture de poissons ont également des écailles pointues sous le pied pour aider à retenir leur prise glissante.
Pendant ce temps, les oiseaux qui passent plus de temps au sol (comme les émeus et les kiwis) ou à se percher (corbeaux, moineaux, etc.) ont des pieds complètement différents, adaptés à la tâche à accomplir – ou au pied.
Cela m’avait longtemps frappé que si nous avions les bons fossiles – si nous pouvions seulement regarder leurs pieds – nous pourrions en savoir plus sur la façon dont certains dinosaures et les premiers oiseaux se comportaient, ou même chassaient.
Écailles et plumes lumineuses
Depuis plus de 25 ans, fossiles extraordinaires de dinosaures à plumes ont émergé à un rythme effréné des roches du Crétacé inférieur (il y a environ 145 à 100 millions d’années) en Chine.
Les plumes fossilisées sur un grand nombre d’espèces montrent précisément comment les plumes ont changé au fil du temps. Ils sont passés de simples filaments ressemblant à des cheveux chez les théropodes vivant au sol à des plumes de style moderne ramifiées et de plus en plus complexes chez les pennaraptorans (le groupe le plus étroitement lié aux oiseaux et y compris), et enfin les oiseaux eux-mêmes.
Mais les plumes ne sont que la moitié de l’histoire.
En 2015, mes collègues Michael Pittman de l’Université chinoise de Hong Kong et Tom Kaye de la Foundation for Scientific Advancement ont été les pionniers d’une forme de photographie presque miraculeuse appelée fluorescence stimulée par laser (LSF).
Cette méthode illumine littéralement les détails des fossiles qui ne peuvent pas être vus (ou sont indistincts) à l’œil nu. À l’aide de LSF, ils se sont penchés sur plus de 1 000 fossiles d’oiseaux primitifs et de leurs parents dinosaures.
Ils ont identifié une douzaine de fossiles qui préservaient non seulement les plumes, mais, plus important encore, la peau et les écailles entourant les pieds.
Ces fossiles allaient des dromaeosaures (le groupe de dinosaures prédateurs qui comprend Velociraptor), tels que Microraptor et Anchiornis, à des oiseaux primitifs d’apparence plus conventionnelle, tels que Sapeornis et Confuciusornis.
Travailler avec mon doctorat. Étudiant, Nathan Enriquez, et un autre expert des pieds d’oiseaux, Leah Tsang du Musée australien, nous avons comparé ce que nous avons vu dans les pieds des fossiles aux pieds des oiseaux modernes.
Dans le même temps, Pittman a travaillé avec son doctorat. étudiant, Case Miller, examinant les tailles et les formes des griffes pour obtenir d’autres indices sur la façon dont elles ont été utilisées.
De sérieuses surprises
À une extrémité du spectre, on pourrait s’attendre à ce que quelque chose comme Anchiornis – qui a des plumes mais qui avait toujours la longue queue et les caractéristiques d’un dinosaure au sol – ait peu ou pas d’indications du mode de vie aérien d’une espèce plus ressemblant à un oiseau, comme Confuciusornis.
Mais cela s’est avéré n’être que partiellement vrai, et il y a eu de sérieuses surprises en cours de route.
Le plus intrigant était Microraptor, le soi-disant « théropode à quatre ailes » parce qu’il avait de longues plumes de vol sur ses jambes et ses bras ; une sorte de biplan dinosaurien.
Ses pieds étaient presque impossibles à distinguer des faucons modernes, ce qui suggère que Microraptor était également un prédateur aérien habile capable de capturer des proies « au vol ». Ce n’était pas un dinosaure maladroit « apprenant » à voler.
En fait, une gamme de poissons, de lézards et de mammifères ont tous été trouvés conservés dans l’intestin de divers fossiles de Microraptor, ce qui soutient la notion d’un chasseur aérien qualifié.
Anchiornis, bien que similaire à bien des égards au Microraptor (y compris une conception « biplane » moins développée), avait également des pieds en forme de faucon. Cependant, avec une capacité de vol limitée, il aurait eu une approche de chasse plus basée au sol.
Les Confuciusornis et Sapeornis, beaucoup plus ressemblant à des oiseaux, avaient des pieds bien adaptés pour se percher, mais d’autres éléments de preuve nous indiquent que Confuciusornis était un généraliste, plus comme une pie ou un poulet.
Sapeornis, d’autre part, était un planeur thermique qui aurait pu compléter son régime principalement herbivore avec de la viande, semblable à certains vautours « herbivores ».
Il est facile de penser que l’évolution est « linéaire » ou avec un objectif final : le dinosaure qui marche évolue en dinosaure à plumes, le dinosaure à plumes évolue en oiseau volant. Mais c’est une simplification manifestement fausse.
Il est également faux de penser que les premiers oiseaux étaient en quelque sorte sous-équipés par rapport à leurs parents modernes. Nos découvertes aident à montrer que, tout comme les oiseaux occupent aujourd’hui une myriade de rôles écologiques, les dinosaures aussi.
Et ils étaient superbement adaptés, peu importe à quel point ils étaient bons en vol.
Plus d’information:
Michael Pittman et al, La préservation exceptionnelle et la structure du pied révèlent les transitions écologiques et les modes de vie des premiers voleurs de théropodes, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-35039-1
Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.