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Particularités anatomiques de l'Archéoptéryx

Dossier - L'Archéoptéryx
DossierClassé sous :zoologie , Archeopteryx , fossile

L'Archéoptéryx avait-il des ailes à effet de sol ? Ce fossile mystérieux mi-dinosaure mi-oiseau fait l'objet de nombreuses controverses, en particulier concernant sa façon de voler : utilisait-il l'effet « coussin d'air » ?

  
DossiersL'Archéoptéryx
 

Considérons les particularités anatomiques d'Archéoptéryx et les caractéristiques de fossilisation du site de Solnhofen et plaçons-nous dans l'hypothèse où Archéoptéryx utilisait l'effet de sol pour améliorer ses capacités volantes limitées. Volait-il au ras du sol ?

Lithographie d'un Archaeopteryx. © H. Zell, Wikimedia commons, CC by-sa 3.0

L'Archéoptéryx avait une envergure d'environ 60 centimètres (Yalden 1984), et aurait donc optimisé ses gains dus à l'effet de sol en volant à une hauteur de moins de 15 centimètres. Cela peut sembler bas (25 % de l'envergure), mais l'eider à duvet (Somateria mollissima), avec une envergure d'environ un mètre, peut voler au-dessus d'une eau calme avec le corps à moins de 25 cm au-dessus de la surface, les extrémités de ses ailes à environ 1 ou 2 cm de l'eau (J. Davenport comm. pers.).

Il doit aussi être noté qu'une surface n'a pas besoin d'être complètement horizontale pour que l'effet de sol puisse se produire. Une surface ondulant légèrement ou des pentes raides (et même des falaises à pic) sont toutes compatibles avec l'effet de sol, si les ailes sont assez près de la surface.

Supériorité des oiseaux modernes

À la différence des oiseaux modernes, Archéoptéryx avait un corps allongé et une longue queue. Le corps ramassé et les muscles puissants des oiseaux modernes aboutissent à un barycentre de volume situé en avant de l'aile, ce qui entraîne une certaine instabilité longitudinale. La structure complexe de leur queue (pygostyle + rectrices + muscles associés et nerfs), avec sa grande capacité de mouvements, compense cette instabilité et explique en grande partie la capacité des oiseaux actuels à s'envoler, à atterrir et à se percher (Caple et al. 1983, Gatesy et Dial 1993). Maybury et Rayner (2001) ont récemment démontré que la queue « enroulée » de certains oiseaux comme les étourneaux réduit les turbulences du sillage en canalisant les flux.

Les faiblesses d'Archéoptéryx

Archéoptéryx possédait de petits muscles de vol et une longue queue osseuse, deux particularités qui auraient tendance à placer le centre de masse beaucoup plus en arrière de l'aile. La queue d'Archéoptéryx diffère tout à fait de celle des oiseaux modernes : sa surface emplumée est beaucoup plus grande et son barycentre de volume est situé loin derrière les ailes et le centre de masse.

Tailles relatives de la queue de certaines espèces estimées par l'étude des surfaces projetées.

Sa queue a été décrite comme « une aile caudale » qui permettait à la poussée de se produire aussi bien derrière le centre de masse qu'à l'avant des ailes (Peters et Gutmann 1985), assurant ainsi la stabilité.

Les vertèbres de la queue d'Archéoptéryx sont attachées par des tendons et des ligaments ossifiés qui interdisent tout mouvement latéral. D'autre part, les mouvements de bas en haut sont principalement effectués à la base de la queue (Shipman 1999).

Il n'y a aucune preuve d'un contrôle musculaire significatif des rectrices de l'animal, d'où un couplage étroit entre le mouvement vertébral et celui des rectrices. Cela suggère l'absence d'un contrôle précis de la queue, celle-ci servant ainsi principalement à la stabilisation et non pas à la manœuvrabilité.

Il semble aussi probable qu'Archéoptéryx n'était pas capable d'atterrir ou de se percher de manière stable (Gatesy & Dial 1996), et qu'il avait besoin de courir pour atterrir.