Des chercheurs ont prouvé que les ptérosaures, ces reptiles vivants qui peuplaient le Crétacé inférieur, étaient bien à plumes ! © Susanne Henßen, Wikimedia Commons
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Les ptérosaures étaient parés de couleurs !

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Les ptérosaures, ces reptiles volants qui peuplaient la Terre en même temps que les dinosaures, ont disparu il y a 66 millions d'années, lors de l'impact d'un astéroïde géant. Grâce à l'analyse d'un fossile, des chercheurs ont démontré que non seulement ils étaient à plumes, mais que leur plumage revêtait différentes couleurs !

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Présents durant l'ère mésozoïque, entre 230 millions d'années et 66 millions d'années, les ptérosaures étaient des reptiles volants. Ils se sont éteints en même temps que les dinosaures lorsqu'un astéroïde géant a frappé la Terre. Dépourvus de descendants, toutes les données des chercheurs se basent sur des découvertes de fossiles encore bien conservés, très rares. 

Mais un débat à propos de ces reptiles volants fait rage parmi la communauté scientifique : étaient-ils à poils ou à plumes ? Une étude publiée dans la revue Nature le 21 avril 2022 a finalement répondu à la question, dans laquelle des chercheurs ont non seulement démontré que ces reptiles préhistoriques étaient bien à plumes, mais aussi que celles-ci étaient de différentes couleurs !

À l’instar de certains dinosaures, ces ptérosaures étaient à plumes

Pour obtenir ces résultats, ils ont analysé en détail un fossile de Tupandactylus imperator, une espèce de ptérosaure datant d'il y a 115 millions d'années. Conservé sur cinq dalles de calcaire de la Formation de Crato du Crétacé inférieur au nord-est du Brésil, c'est plus précisément la crête de ce ptérosaure qu'ils ont passé au microscope.

Connu pour avoir une crête pour le moins étonnante, colorée et très fine, ce ptérosaure a vécu durant la fin du Crétacé inférieur, soit il y a environ 100 millions d’années. © Nobu Tamura, Wikimedia Commons

Ils en ont déduit sa structure tégumentaire, c'est-à-dire la frontière qui sépare l'intérieur du corps avec l'extérieur (pour les humains par exemple, c'est la peau). Celle-ci comporte une série de ramifications, dont l'apparence diffère selon le lieu sur la crête : mais plus encore, leur structure interne est similaire à celles des plumes des oiseaux, qui consiste en un rachis - une barre centrale - et des barbes qui s'étendent de chaque côté du rachis. « Ce mode de ramification est directement comparable à celui des plumes de stade IIIa des oiseaux existants », en déduisent les chercheurs dans l'étude.

Les ramifications trouvées sur la crête de ce ptérosaure démontrent qu’il disposait en fait de plumes. © Cincotta, A., Nicolaï, M., Campos, H.B.N. et al

Après avoir prouvé la présence de plumes, l'équipe a ensuite étudié leur composition en détail avec des microscopes électroniques à haute puissance : plus précisément, ils ont analysé « des échantillons de tissus mous des monofilaments fossiles, des plumes ramifiées et des tissus mous fibreux de la crête crânienne », comme le détaille l'étude. Ils y ont trouvé de nombreux mélanosomes préservés, des organites qui synthétisent les mélanines, des pigments répandus chez les organismes vivants. 

Plusieurs mélanosomes pour plusieurs types de plumes

La microscopie électronique à balayage a montré d'abondants microcorps ovoïdes ou allongés d'environ 0,5 à 1 μm de longueur. Ces micro-organismes appelés mélanosomes correspondent d'après l'étude à des « restes dégradés de la matrice de kératine des plumes ». Or, chaque forme spécifique de mélanosome correspond à une couleur différente. Ils en ont ainsi conclu que les ptérosaures disposaient de plumes de plusieurs couleurs. Leur emplacement sur la crête suggère de plus que ces plumes servaient à de la communication visuelle, comme pour de nombreuses espèces d’oiseaux actuels très colorées, car elles ne sont d'aucune utilité pour le vol.

Les ptérosaures étaient bien plus colorés que ce que les chercheurs ont supposé pendant des décennies ! © Royal Belgian Institute of Natural Sciences

« Chez les oiseaux d'aujourd'hui, la couleur des plumes est fortement liée à la forme du mélanosome, a déclaré le professeur McNamara, co-auteure de l'étude et chercheuse à l'université de Cork en Irlande. Étant donné que les types de plumes de ptérosaure avaient différentes formes de mélanosomes, ces animaux devaient avoir la machinerie génétique pour contrôler les couleurs de leurs plumes. Cette caractéristique est essentielle pour la structuration des couleurs et montre que la coloration était une caractéristique essentielle même des toutes premières plumes. »

Leur recherche met fin à des décennies de doutes

Avec ces recherches, l'équipe met fin à des décennies de doutes sur la présence de plumes chez les ptérosaures. « Nous ne nous attendions pas du tout à voir cela, a déclaré le Dr Cincotta, première auteure de l'étude et chercheuse à l'université de Cork. Pendant des décennies, les paléontologues se sont disputés pour savoir si les ptérosaures avaient des plumes. Les plumes de notre spécimen clôturent définitivement ce débat car elles sont très clairement ramifiées sur toute leur longueur, tout comme les oiseaux d'aujourd'hui. » Aujourd'hui, le fossile est finalement retourné à son emplacement d'origine, c'est-à-dire au Brésil.

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