Les oiseaux sont des dinosaures. C'est certain. Cette connexion profonde, renforcée par des découvertes de fossiles et des cadres théoriques, a donné aux dinosaures un air d'oiseau plus ressemblant que prévu. Des plumes aux comportements de nidification, on sait maintenant que de nombreux aspects de l'histoire naturelle des oiseaux proviennent de dinosaures non aviaires.
Mais les dinosaures non aviaires ne ressemblaient pas à des oiseaux à tous égards. La façon dont beaucoup de dinosaures ont grandi est très différente de la maturité des oisillons. Prenez Triceratops, par exemple. Même si nous ignorons l'hypothèse controversée du « Toroceratops » - qui suggère une transformation radicale du crâne tard dans la vie du titan à cornes - la trajectoire de croissance reconstituée de ce dinosaure implique des changements majeurs du crâne. Les cornes du jeune Triceratops se courbèrent en arrière mais se réorientèrent à mesure que l'animal devenait plus pointu. Et les petits ornements autour de la frange du volant du dinosaure, appelés épiossifications, se sont transformés en pics hauts et pointus en structures aplaties.
Certes, Triceratops était à peu près aussi loin d’être un ancêtre des oiseaux que possible tout en restant un dinosaure. Mais les transformations majeures semblent avoir été la norme chez les dinosaures, de Tyrannosaurus à Diplodocus à Edmontosaurus . La forme du crâne des dinosaures juvéniles était sensiblement différente de celle des adultes de la même espèce et, dans certains cas, il semble que les dinosaures juvéniles occupaient des habitats différents ou consommaient des aliments différents de ceux des individus plus matures. (Ce serait un exemple préhistorique de ce que les écologistes appellent le partitionnement de niche.)
Bien que les oiseaux représentent la seule lignée survivante de dinosaures, leur modèle de croissance est différent. Au lieu de traverser une période de changement prolongé, comme avec les dinosaures non aviaires, les crânes des jeunes oiseaux sont presque identiques sur le plan anatomique à ceux des adultes. Et les oiseaux empruntent un chemin beaucoup plus rapide et plus direct vers la maturation: de nombreuses espèces d'oiseaux atteignent la taille adulte en un an ou moins. Comme le suggère une nouvelle étude de Nature réalisée par Bhart-Anjan Bhullar et ses collaborateurs, cette caractéristique de la vie des oiseaux remonte à d'anciennes transformations qui ont efficacement verrouillé le crâne des oiseaux dans une anatomie juvénile permanente.
Bhullar et ses co-auteurs ont utilisé une technique appelée morphométrie géométrique pour étudier le degré de changement du crâne chez les oiseaux, divers théropodes non-aviaires, l'archaïque Euparkeria et l'alligator américain moderne. En traçant les repères sur les crânes dans des modèles virtuels, les chercheurs ont pu quantifier le degré de modification du crâne de créatures particulières. Comme on pouvait s'y attendre, la plupart des dinosaures non aviaires ont conservé le même schéma de croissance ancestral: les crânes juvéniles étaient très différents des crânes adultes, quelle que soit leur taille.
Les dinosaures les plus proches des oiseaux ont montré un schéma différent. Les dinosaures eumaniraptoriens - le groupe qui comprend les deinonychosaures à plumes, les faucons, ainsi que les oiseaux - avaient un crâne plus juvénile et moins de changements de forme entre les jeunes et les adultes. Une forme de crâne juvénile subissait peu de modification jusqu'à sa maturité. Les biologistes le qualifient de pédomorphose, lorsque les espèces descendantes ressemblent aux stades juvéniles de leurs ancêtres.
Qu'est-ce qui pourrait déclencher ce genre de changement? C'est difficile à dire. La pédomorphose est le résultat de modifications de la croissance, un phénomène de développement régulé par des gènes particuliers. Bhullar et ses collaborateurs suggèrent que quelque chose est arrivé pour tronquer le développement des dinosaures eumaniraptorans, qui incluaient les ancêtres des oiseaux. Les bizarreries de développement ont amené ces dinosaures à mûrir sous une forme juvénile. Et si les oiseaux ont poursuivi cette tendance dans leur évolution, ses premiers reflets remontent à leurs ancêtres non aviaires. Les dinosaures non aviaires sont la clé pour comprendre comment les oiseaux sont apparus.
Référence:
Bhullar, B., J. Marugán-Lobón, F. Racimo, G. Bever, T., Rowe, M. Norell et A. Abzhanov (2012). Les oiseaux ont des crânes de dinosaures paedomorphiques Nature DOI: 10.1038 / nature11146
