Une reconstitution possible d'un Archaeopteryx lithographica. Crédit : GNU Free Documentation Licence

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L'archéoptéryx : plus un dinosaure qu'un oiseau ?

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Les années 1990 ont confirmé que plusieurs espèces de dinosaures possédaient des plumes, enracinant les oiseaux dans le taxon des dinosaures et faisant d'eux, selon la plupart des paléontologues, les derniers dinosaures vivants. L'étude fine des os de l'archéoptéryx vient cependant de montrer que cet ancêtre était plus proche qu'on ne le pensait des dinosaures dont il descend.

Depuis la fin des années 1990 il est légitime d'inscrire sur un menu le plat « Dinosaure-frites » plutôt que « Poulet-frites ». En effet, la découverte en Chine de fossiles de petits dinosaures démontrait ce dont certains se doutaient depuis la fin du XIXième siècle, les dinosaures n'avaient pas tous disparu à la fin du Crétacé et les oiseaux étaient la dernière branche existante de ce groupe d'animaux mythiques.

Découverts peu après la publication de la théorie de l'évolution de Darwin dans les couches de calcaire lithographique de la région autour de la ville de Solnhofen en Bavière, les restes d'un archéoptéryx furent rapidement interprétés par Thomas Huxley comme une forme de transition entre les reptiles et les oiseaux. Les 10 spécimens actuellement connus montrent tous un mélange de caractéristiques propres aux reptiles dinosauriens et d'autres les rapprochant des oiseaux, en plein accord avec cette thèse.

Toutefois, les idées de Huxley furent violements combattus à l'époque et il a fallu attendre les travaux de John Ostrom, et surtout que les paléontologues prennent plus au sérieux la possibilité que les dinosaures aient pu être des animaux à sang chaud, pour que la filiation oiseau-dinosaure soit à nouveau évoquée sans que les chercheurs ne lèvent les yeux aux ciel.

Une plaque de calcaire lithographique montrant un fossile d'archéoptéryx. Crédit : Mick Ellison & AMNH

L'une des raisons de l'hostilité des paléontologues était justement que le vol battu nécessitant un métabolisme très énergétique, l'apparition des oiseaux ne devait pouvoir être possible que dans un groupe d'animaux à sang chaud. Ce qui n'était pas compatible avec l'image prévalente des dinosaures, des animaux à sang froid et peu actifs.

La découverte en Chine des « dinoiseaux » (dino-birds en anglais) à partir des années 1995 allait battre en brèche les arguments des opposants à la thèse de Huxley et aujourd'hui des fossiles d'animaux comme Caudipteryx sont bien connus.

Reste que le problème du métabolisme d'animaux comme archéoptéryx demeurait. Comment résoudre ce problème en l'absence de spécimens vivants ?

Il se trouve que selon le métabolisme d'un animal, sa croissance et la structure de ses os ne sont pas les mêmes. C'est pourquoi le paléontologue Gregory M. Erickson et ses collègues ont décidé d'examiner les os d'archéoptéryx d'un peu plus près. Les résultats des études ont été surprenants et viennent d'être publiés récemment dans la célèbre revue PLoSOne.

Sous le regard du microscope, une coupe d'un os d'archéoptéryx montre une faible vascularisation, une structure plus proche d'une reptile dinosaurien que d'un oiseau moderne. Crédit : Gregory M. Erickson

Dans le cas d'un animal à sang chaud, les os sont fortement vascularisés et montrent d'autres caractéristiques d'une croissance rapide. Dans le cas d'un animal à sang froid on observe au contraire une faible vascularisation et des os denses. C'est précisément une structure proche de ce dernier cas qui a été découverte par les chercheurs.

En comparant les caractéristiques des os des fossiles juvéniles d'archéoptéryx connus avec celles de dinosaures proches, ressemblant aux fameux vélociraptors  de Jurrasic Park, et à celles des premiers oiseaux comme Jeholornis prima et Sapeornis chaochengensi, les paléontologues trouvèrent là aussi les mêmes résultats.

Il leur a alors été possible de déduire la vitesse de croissance d'un archéoptéryx juvénile à partir de la longueur de son fémur. Ces animaux atteignaient la taille adulte, celle d'un corbeau, en 970 jours environ. C'est trois fois plus lent qu'un oiseau moderne mais quatre fois plus rapide qu'un reptile et ce délai est comparable à ce que l'on imagine pour les dinosaures.

Les conclusions de l'étude sont multiples. D'abord l'archéoptéryx était plus proche des dinosaures primitifs qu'on ne le pensait. Ensuite, il n'était probablement pas nécessaire d'avoir un métabolisme d'oiseau pour effectuer un vol battu ; celui d'un dinosaure était suffisant. Enfin, le passage à un métabolisme d'oiseau a dû s'effectuer des millions d'années après l'époque à laquelle vivait l'archéoptéryx, il y a environ 150 millions d'années.