Il vivait il y a 67 millions d'années au Nouveau-Mexique. Ce dinosaure à plumes, dont la découverte est relatée dans une étude de Scientific Reports, pourrait être l'un des derniers « raptors » ayant parcouru la Terre avant la fin du règne des dinosaures. Il appartient à la famille des droméosauridés, à l'instar du Vélociraptor. Des carnivores de taille moyenne, voire petite, et probablement tous dotés de plumes. En effet, Steven Jasinski, un des auteurs de l'étude, s'en explique : « Comme nous constatons que davantage de membres possèdent des plumes, nous pensons qu'il est probable que tous les droméosauridés aient des plumes ».
Tous les os du spécimen n'ont pas pu être récupérés. Néanmoins, les fossiles découverts éclairent plusieurs caractéristiques de ce nouveau dinosaure. Il portait vraisemblablement des plumes, au moins sur les avant-bras. Il était muni d'une queue dont la base semblait flexible, tandis que le reste demeurait rigide, permettant au volatile de s'en servir comme gouvernail.
Steven Jasinski la compare à celle des chats. « Alors que la queue elle-même reste droite, elle tourne aussi constamment lorsque l'animal change de direction. Une queue rigide qui est très mobile à sa base permet une agilité accrue et des changements de direction, et pourrait aider le Dineobellator notohesperus à poursuivre ses proies, en particulier dans les habitats plus ouverts. »
Par ailleurs, ses membres antérieurs suggèrent des capacités de flexion plus grandes que la plupart des droméosauridés, ainsi qu'une force de préhension plus serrée dans les griffes. Cela aurait pu servir à maintenir fermement une proie de petite taille avec ses mains, voire avec ses bras et ses pieds pour des espèces plus grandes. Bien que prédateur actif, le Dineobellator notohesperus dispose de caractéristiques qui laissent penser qu'il occupait des niches écologiques discrètes, afin de rester dans l'ombre du Tyrannosaurus rex. Un dinosaure prudent en quelque sorte.
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