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Disparition des dinosaures : leurs oeufs étaient le maillon faible...

Deux études indépendantes viennent simultanément bousculer notre vision du monde des dinosaures. Non, l’augmentation, au cours des temps géologiques, de la taille maximale des tétrapodes, et donc des dinosaures, ne serait pas liée à une combinaison de facteurs environnementaux. Par ailleurs, l’oviparité de ces grands reptiles, contraints de pondre de petits œufs, aurait causé leur perte lors de la crise biologique du Crétacé-Tertiaire, il y a 65 millions d’années, permettant ainsi aux mammifères de prospérer.

Le dinosaures pouvaient atteindre des tailles impressionnantes comme en témoigne cette comparaison entre un homme et trois célèbres carnivores (spinosaure, giganotosaure et tyrannosaure). Les côtés de chaque carré représentent 1 mètre. Les indications sous la figure fournissent des informations sur la longueur du corps (Length), la hauteur (Tall), le poids (Weight) et la longueur du crâne (Skull). © Oktaytanhu, Wikimedia common, CC by-sa 3.0 Le dinosaures pouvaient atteindre des tailles impressionnantes comme en témoigne cette comparaison entre un homme et trois célèbres carnivores (spinosaure, giganotosaure et tyrannosaure). Les côtés de chaque carré représentent 1 mètre. Les indications sous la figure fournissent des informations sur la longueur du corps (Length), la hauteur (Tall), le poids (Weight) et la longueur du crâne (Skull). © Oktaytanhu, Wikimedia common, CC by-sa 3.0

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Deux questions taraudent de nombreux passionnés et spécialistes des dinosaures : pourquoi étaient-ils parfois si grands et surtout, pourquoi ont-ils disparu il y a 65 millions d’années ? Car les mammifères, eux, ont bien réussi à survivre ! Certaines espèces pouvaient en effet présenter des tailles impressionnantes. Les seismosaures mesuraient jusqu'à 50 mètres de long, pour ne citer qu'un exemple. 

L’augmentation de la taille des dinosaures serait liée pour certains à plusieurs facteurs environnementaux : une augmentation de la concentration en oxygène dans l’atmosphère (meilleure oxygénation des muscles) et de la température (activités métaboliques plus rapides), mais aussi suite à la présence d’une importante surface de terre émergée, le Gondwana. Cette hypothèse souffre néanmoins de l’absence de preuves.

La crise biologique du Crétacé-Tertiaire, ou K-T, vit disparaître les dinosaures suite à la chute d’un astéroïde, à des phénomènes volcaniques intenses, ou pourquoi pas des deux. Là-dessus, tout le monde ou presque est d’accord. Mais ces hypothèses n’expliquent pas la survie des mammifères. Deux études publiées dans la revue Biology letter ce mois-ci apportent de nouvelles informations permettant de répondre, au moins partiellement, aux questions posées.

Les mammifères de différentes tailles (à gauche) occupent plusieurs niches écologiques. Leurs petits ne doivent pas lutter pour obtenir de la nourriture puisqu’ils sont allaités. Les dinosaures ovipares (à droite) occupent les niches selon de leurs tailles. Cependant, à cause des contraintes de l'oviparité, tous les jeunes naissent avec à peu près la même (petite taille). Durant leur croissance, les futurs grands dinosaures passent donc d’une niche à l’autre, entrant en compétition avec diverses espèces, jusqu’à les faire disparaître. Celles-ci n’ont donc pas pu compenser la disparition des plus grands reptiles lors de la crise biologique du Crétacé-Tertiaire. Voilà pourquoi les dinosaures ont disparu. © Jeanne Peter,  Universität Zürich
Les mammifères de différentes tailles (à gauche) occupent plusieurs niches écologiques. Leurs petits ne doivent pas lutter pour obtenir de la nourriture puisqu’ils sont allaités. Les dinosaures ovipares (à droite) occupent les niches selon de leurs tailles. Cependant, à cause des contraintes de l'oviparité, tous les jeunes naissent avec à peu près la même (petite taille). Durant leur croissance, les futurs grands dinosaures passent donc d’une niche à l’autre, entrant en compétition avec diverses espèces, jusqu’à les faire disparaître. Celles-ci n’ont donc pas pu compenser la disparition des plus grands reptiles lors de la crise biologique du Crétacé-Tertiaire. Voilà pourquoi les dinosaures ont disparu. © Jeanne Peter,  Universität Zürich

Des facteurs biologiques ont limité la taille des tétrapodes

Une équipe germano-britannique menée par Roland Sookias a testé les liens existants entre l'augmentation de la taille maximale des tétrapodes au cours des temps géologiques et l’évolution des trois facteurs environnementaux précités. Pour ce faire, des fémurs appartenant à près de 400 espèces d’archosauromorphes ayant vécu du Permien au Crétacé ont été mesurés, l’objectif étant de tracer une courbe de croissance des tailles maximales caractérisant différents taxons représentatifs (archosaures, ptérosaures, et tous les groupes qui leur sont liés). Des données ont également été récoltées dans la littérature sur des mammifères ayant vécu durant le Cénozoïque.

L’équipe a utilisé le modèle Geocarbsulf pour retracer des courbes caractérisant les concentrations en oxygène et gaz carbonique (lié à la température) dans l’atmosphère pour les mêmes périodes. Les surfaces des terres émergées aux différentes époques géologiques ont également été trouvées dans la littérature. Un modèle de régression de type GLS appliqué à des séries temporelles a été utilisé pour comparer l’ensemble des données récoltées.

Que ce soit pour les archosauromorphes ou pour les mammifères, aucune corrélation n’a été trouvée durant les analyses. Les facteurs environnementaux précités n’ont pas conditionné l’évolution de la taille maximale des tétrapodes. Il faut maintenant chercher du côté des facteurs biologiques (vitesse de croissance, compétition interspécifique, etc.).

Les dinosaures ont été trahis par leurs œufs

Daryl Codron et ses collègues suisses se sont quant à eux intéressés à l’extraordinaire croissance postnatale des dinosaures (de la sortie de l’œuf jusqu’au stade adulte) et au lien unissant celle-ci à l’abondance des espèces d’archosauriens durant la période mésozoïque. Leur résultat, obtenu grâce à un modèle tenant compte des compétitions interspécifiques, est surprenant. La taille des œufs, et donc l'oviparité, pourrait avoir pénalisé les dinosaures, au point de causer leur perte, lors de la crise K-T. 

Les grands dinosaures ne pouvaient pas pondre de trop gros œufs. Pourquoi ? Parce que l’épaisseur de la coquille est directement proportionnelle à la taille de l’œuf et qu’au-delà d’un certain seuil, l’embryon n’est plus oxygéné. Un titanosaure adulte est 2.500 fois plus lourd que son petit alors que chez l’éléphant Elephas maximus, ce rapport n’est que de 25. Les grands dinosaures avaient donc tous des dimensions similaires à la naissance et devaient régulièrement changer de niches écologiques durant leur croissance. À chaque niveau, ils ont dû entrer en compétition, notamment pour l’accès à la nourriture, avec d’autres animaux de petite ou moyenne taille. 

Ce phénomène a très certainement provoqué au fil du temps une importante diminution de l’abondance des espèces de dinosaures de petites et moyennes dimensions (pesant entre 1 et 1.000 kg). Les mammifères, naissant parfois avec de grandes tailles, et surtout nourris par leur mère, n’ont pas connu ce problème. Lors de la crise du Crétacé-Tertiaire, les grands archosaures ont disparu. Puisque peu d’espèces de dinosaures de petite ou de moyenne taille étaient alors présentes sur Terre, elles ont été supplantées par les mammifères. Seules des petites espèces ayant conquis de nouvelles niches écologiques telles que le ciel, ont survécu, donnant ainsi naissance à la lignée des oiseaux.


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