L'Archéoptéryx et le vol

L'ArchéoptéryxArchéoptéryx présente à la fois des caractères d'un oiseauoiseau et d'un dinosauredinosaure. Animal à controverses, sa capacité à voler a longuement été débattue.

Archaeopteryx bavarica. © Ghedoghedo, Wikimedia commons, CC by-sa 3.0

L'Archéoptéryx, littéralement « aile ancienne », (Archeopteryx lithographica) est un animal du JurassiqueJurassique inférieur (environ 150 millions d'années), connu par une demi-douzaine de squelettes complets ou partiels découverts dans les sédimentssédiments de carrières de Bavière (Allemagne). Au niveau anatomique, il ressemble étroitement à un petit dinosaure bipède du type Compsognathus. Toutefois, il possédait des ailes assez semblables à celles des oiseaux modernes, avec des plumes dont les détails ont été bien préservés dans les sédiments fins.

Un animal à controverses

L'Archéoptéryx suscite à la fois un grand intérêt et la controverse depuis 140 ans (Shipman 1999) : sa capacité à voler a ainsi été longuement débattue (De beer 1954, Thulborn et Hamley 1985), bien que la présence d'un sternumsternum osseux (sur le spécimen d'Eichstätt en Allemagne), d'une furcula robuste et la structure asymétriqueasymétrique de ses plumes (Feduccia et Tordoff 1979) semblent prouver qu'il en avait la possibilité. L'absence d'une carène semble rendre impossible le battement des ailes comme pour un oiseau moderne. Toutefois, les analyses squelettiques de Yalden (1971) et d'Ostrom (1974) suggèrent que des muscles pectoraux et deltoïdes puissants étaient bien présents et permettaient la levée et l'abaissement des ailes.

Yalden (1971) rappelle aussi que le vol des chauves-sourischauves-souris est possible sans carène, même si ces dernières ne décollent normalement pas du sol. Il faut d'ailleurs noter qu'Archaeopteryx avait de grandes pattes compatibles avec une course rapide, préalable à un décollage depuis le sol.

L'Archéoptéryx (Archaeopteryx lithographica) est un curieux animal mi-dinosaure mi-oiseau. © dessin Ornithomedia

Une endurance faible ?

Il est généralement admis que les muscles du vol d'Archéoptéryx étaient proportionnellement plus petits que ceux des oiseaux modernes, supposant un vol faible. Ruben (1991) soutient que l'Archéoptéryx était exotherme et avait des muscles typiquement reptiliens. Les saurienssauriens modernes, comprenant les lézards et les crocodilescrocodiles, ont des muscles qui délivrent environ deux fois la puissance de ceux des mammifèresmammifères et des oiseaux. Puissance toutefois limitée par une endurance moindre, liée à un métabolismemétabolisme anaérobique, c'est-à-dire pratiquement sans oxygène (Bennet et d'autres, 1981, 1985).

Selon Ruben (1991) un Archéoptéryx exotherme (c'est-à-dire dont la température corporelletempérature corporelle est liée à la température ambiante) serait capable de voler vigoureusement, mais probablement sur une distance courte : il estime son endurance de vol à légèrement plus d'un kilomètre.

D'autre part, la surface alairealaire de l'espèceespèce et la portée de ses ailes sont controversées (Yalden 1984, Rietschel 1985). Finalement, on peut avancer sans risque de se tromper que l'Archéoptéryx était un animal volant relativement médiocre avec une capacité limitée soit par sa puissance musculaire (s'il s'agissait d'un endotherme) ou par son endurance (s'il était exotherme).

Des ancêtres arboricoles ou terrestres ?

Il existe aussi une controverse concernant l'évolution de l'espèce : l'Archéoptéryx descendait-il de planeurs arboricolesarboricoles qui grimpaient aux arbresarbres avant de voler (Heilmann 1926), ou bien d'animaux coureurs sautant pour attraper des insectesinsectes, augmentant leur capacité de prédation par l'acquisition de plumes, de la capacité de battre des ailes et de son aptitude à stabiliser son vol (Nopsca 1907, Ostrom 1974, Caple et al. 1983) ?

Actuellement la seconde hypothèse est privilégiée, malgré l'existence d'objections mathématiques fortes (Rayner 1985a, 1985b). Gearner et al.(1999) propose un modèle de « proavis » intermédiaire entre ces deux hypothèses.