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Évolution : les oiseaux sont-ils des dinosaures immatures ?

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Les oiseaux, ces dinosaures des temps modernes, ressembleraient beaucoup à leurs ancêtres mais à l'état juvénile. Un exemple de pædomorphose qui leur a donné un crâne bien plus grand comparativement à leur corps.

Le coq se regarderait-il dans un miroir ? En tout cas, son crâne présenterait de nombreuses similitudes avec celui du jeune théropode. © Illustration de Frank Ippolito

Les oiseaux sont de véritables dinosaures vivants, les seuls à avoir survécu à la crise du Crétacé-Tertiaire survenue voici 65,5 millions d'années. Ils descendraient des théropodes, des dinosaures carnivores bipèdes dont certains, à l'image du vélociraptor, possédaient des plumes.

Il est difficile de trouver d'autres points communs entre ces animaux qui, à l'image du T-rex, possédaient un museau, des dents et une taille impressionnante, et des petits volatiles, par exemple des moineaux, pourvus d'un bec et d'un gros crâne, proportionnellement à la taille de leur corps.

Bhart-Anjan Bhullar de l'université d’Harvard vient de publier, en collaboration avec plusieurs de ses collègues, un article dans la revue Nature prouvant pourtant que les oiseaux et les dinosaures se ressemblent bien plus qu'il n'y paraît. Le crâne de nos volatiles préférés aurait en effet la même forme que celui de leurs parents éloignés... lorsqu'ils étaient bébés, ou du moins juvéniles. Les oiseaux seraient donc apparus suite à de changements, appelés pædomorphoses, c'est-à-dire la conservation de caractères juvéniles chez l'adulte.

Le crâne des Coelophysis, un théropode, subit un changement de forme conséquent entre le stade juvénile (gauche) et le stade adulte (droite). Les oiseaux descendraient de dinosaures ayant conservé les caractéristiques juvéniles après avoir acquis leur maturité sexuelle. © Bhart-Anjan Bhullar et al. 2012, Nature

Une vitesse de croissance accélérée

Les chercheurs ont utilisé un CT-scan (comme les scanners médicaux) pour modéliser des crânes adultes et juvéniles appartenant à diverses espèces d'archosaures ayant vécu entre aujourd'hui et 250 millions d'années avant notre ère. Ce groupe comprend notamment les oiseaux, les crocodiles et les théropodes. Plusieurs points de repère ont été placés sur des structures remarquables (orbites, boîte crânienne, os divers, etc.). Leurs positions ont été analysées et comparées grâce à des méthodes de morphométrie géométrique permettant de décrire l'historique des déformations des crânes au cours du temps, à l'échelle d'une vie ou des ères géologiques

Les différentes espèces de théropodes se développent de manière identique entre l'éclosion et l'acquisition de la maturité sexuelle. Celle-ci est d'ailleurs marquée par d'importants changements morphologiques modifiant entre autres la forme du crâne. Seuls les eumaniraptors puis les Avialae font exception à la règle. Aucun changement majeur de forme n'est observé lors du passage à l'âge adulte chez ces proches ancêtres des oiseaux. Ils seraient apparus au Jurassique moyen (il y a 161 à 176 millions d'années) à après un processus de progenèse, une forme de pædomorphose dans laquelle la durée du développement est réduite. Trois autres événements de ce type se seraient ensuite reproduits au cours de l'histoire évolutive des oiseaux.

Un cerveau proportionnellement plus grand

Le développement des eumaniraptors aurait donc été plus court que celui des autres théropodes. La maturité sexuelle aurait alors été atteinte avant même que certains traits juvéniles n'aient eu le temps de disparaître. Pour preuve, les dinosaures les plus célèbres atteignaient l'âge adulte en plusieurs années alors que certains oiseaux le font en seulement 12 semaines.

Par rapport à la taille du corps, les crânes juvéniles sont généralement plus grands que leurs homologues adultes, y compris chez l'Homme. Les oiseaux ont donc évolué en ayant la capacité de développer un cerveau relativement grand et élaboré. Cet avantage de taille permettrait d'expliquer le succès rencontré par ce groupe de vertébré à la morphologie si particulière. Près de 10.000 espèces d'oiseaux peuplent à ce jour la majorité des écosystèmes terrestres de la Planète.