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Le plumage, héritage des premiers dinosaures ?

Après la découverte en Chine et en Allemagne de deux nouveaux fossiles de théropodes à plumes, la question est posée : les premiers dinosaures n’étaient-ils pas tous dotés d’un plumage ?

Vue d'artiste du Yutyrannus huali © Dr Brian Choo

L’un est une sorte de tyrannosaure et appartient au groupe des Coelurosauriens. L'autre est un Megalosauridae. Leur point commun ? Ces dinosaures prédateurs de la famille des théropodes possèdent un plumage ! On connaissait déjà une trentaine de dinosaures à plumes, mais chez ces deux nouvelles espèces, c'est plutôt inattendu. Au point que les paléontologues se demandent si le plumage n’était pas une caractéristique ancestrale commune à tous les dinosaures.

Une bête à plumes de plus d'une tonne

Tout commence le 4 avril dernier avec la découverte d'une nouvelle espèce de Coelurosaurien dans la province du Liaoning, au nord de Pékin. Le paléontologue chinois Xu Xing et son équipe présentent leur dernière trouvaille : Yutyrannus huali, un cousin du T-rex et du Velociraptor. Derrière ce nom sino-latin se cache le plus gros dinosaure à plumes jamais connu. Il pouvait peser plus d'une tonne et mesurer jusqu'à neuf mètres de long. Le spécimen est quarante fois plus lourd que Beipiaosaurus, son prédécesseur. Les paléontologues pensaient que le plumage était une caractéristique réservée aux petits dinosaures carnivores, mais le nouveau fossile change la donne. « Yutyrannus augmente considérablement la gamme de taille des dinosaures pour lesquels nous disposons de preuves définitives de plumes » résume le Professeur Xu Xing. Il pourrait donc y avoir beaucoup plus de théropodes à plumes qu’on ne le pensait.

Le premier mégalosaure à plumes

Fossile de Sciurumimus Découvert en Allemagne en 2012, ce fossile de Sciurumimus albersdoerferi juvénile est le premier dinosaure à plumes éloigné des oiseaux jamais observé. © H. Tischlinger\Jura Museum Eichstatt

Trois mois plus tard, une nouvelle espèce est mis au jour en Bavière et provoque la surprise chez les chercheurs. Baptisé Sciurumimus albersdoerferi, le fossile a été conservé dans un parfait état à l’intérieur d’une couche de sédiments fins et à l’abri de l’oxygène. L'analyse du spécimen montre qu’il s'agit du premier Megalosauridae à plumes de l'histoire de la paléontologie. « La totalité des dinosaures prédateurs emplumés connus à ce jour sont proches des oiseaux sur l'arbre phylogénétique » précise Oliver Rauhut, docteur au musée de paléontologie de Münich et membre de l'équipe qui a travaillé sur le fossile. Or ce n'est pas le cas de Sciurumimus qui est beaucoup plus archaïque et situé plus bas dans l'arbre familial. Le chercheur va même jusqu'à dire que « les plumes semblent être un trait ancestral commun à tous les dinosaures plus que le résultat d’une évolution propre à ceux de la famille des oiseaux ». Le ton est donné : une nouvelle vision de la faune du Jurassique et du Crétacé est en train de naître.

Trop-plein d'enthousiasme pour trop peu de plumes

Paul Barret, paléontologue au muséum d’histoire naturelle de Londres confie ses doutes au magazine Nature. Il appelle à la prudence d’une généralisation trop hâtive. « Nous avons besoin de trouver plus de théropodes non-Coelurosauriens, voire des spécimens d'un autre groupe avant de pouvoir vraiment parler d’un caractère ancestral commun à tous les dinosaures.» estime-t-il.

Un avis partagé par Eric Buffetaut, directeur de recherche au CNRS et spécialiste des oiseaux primitifs. Le chercheur ajoute que le squelette retrouvé en Allemagne est en fait un Sciurumimus juvénile. On ne peut donc pas clairement assurer qu’un individu adulte aurait conserver son plumage. L’animal aurait tout à fait pu porter du duvet au début de sa vie avant de le perdre en grandissant. « Pour en avoir le coeur net, il faudrait pouvoir observer des fossiles de la même espèce à différents stades de croissance » explique-t-il. Cela nuance l’hypothèse de l’existence de plumes chez cette espèce lointaine des oiseaux.

Le rôle des plumes

Fossile de Yutyrannus Ce fossile de Yutyrannus huali montre la présence de matière organique filamenteuse typique de plumes. © Zang Hailong

Les plumes du Yutyrannus ne formaient que de simples filaments inadaptés au vol. Et son corps était trop large pour cela. On en sait encore peu sur le rôle des plumes chez les théropodes mais « pendant une longue période, elles ont dû servir à l'isolation thermique plutôt qu'au vol » avance le Dr Corwin Sullivan, paléontologue canadien partenaire de l'étude du grand carnivore. Cependant, quelque chose cloche avec Yuturanus. Habituellement, les dinosaures de grande taille pouvaient facilement garder leur chaleur et avaient même tendance à en accumuler trop. À ce titre, l'animal, à la fois gros et fourni en plumes, constitue une énigme dont l'explication serait de nature climatique : le Crétacé a beau avoir été une période très chaude, Yutyrannus a vécu au milieu du Crétacé inférieur, où l'on pense que les températures étaient plus basses, ce qui expliquerait son plumage.

À ce stade, deux hypothèses sont possibles selon Eric Buffetaut : soit les premiers dinosaures avaient des plumes et seuls quelques descendants auraient hérités de ce caractère, soit ils n’en avaient pas et des mutations ont permis à certaines espèces de se singulariser.

Par ailleurs, les analyses de nombreux fossiles d'herbivores, comme le Diplodocus, montrent que ces animaux n’avaient pas de plumage. Cela ne contredit pas la première hypothèse mais ne la favorise pas non plus. « Cette vision des premiers dinosaures est légitime mais tirer des conclusions à ce stade reste prématuré » estime le chercheur. Cette propension à s’imaginer les premiers dinosaures comme des animaux à plumes est donc un biais caractéristique des découvertes récentes. « On peut dire que c’est dans l'air du temps. D’ailleurs, si on accumulait assez de preuves et que demain on me disait que les tout premiers dinosaures portaient des plumes, cela ne me choquerait absolument pas » conclut le paléontologue.

En attendant, les chercheurs doivent accumuler beaucoup plus de données, trouver de nouveaux spécimens et découvrir des fossiles de dinosaures qui ne sont pas des théropodes, seuls représentants à plumes découverts à ce jour. Une alternative moins probable : mettre la main sur des fossiles de dinosaures très primitifs, vieux d’au moins 230 millions d’années, sur lesquels on retrouverait les vestiges d’un plumage.

L'aspect général des théropodes reste à préciser

Le plumage du Yutyrannus Cette vue d'artiste représente le Yutyrannus entièrement recouvert de plumes © Brian Choo

À chaque nouvelle découverte, les vues d'artistes des géants du Jurassique et du Crétacé tentent de décrire les créatures du passé. Mais sait-on précisément à quoi ressemblait leur plumage ? Pour Eric Buffetaut, il n'est pas toujours possible de représenter la totalité d'un corps de dinosaure à partir d'un fossile . « On peut observer des traces noirâtres autour du corps, typiques de la présence d'un plumage, mais de là à savoir si seule une partie du corps ou sa totalité était recouverte de plumes, ce n'est pas toujours clair » explique-t-il. Autre détail : les plumes des  dinosaures, n’ont rien à voir avec celles des oiseaux actuels. Leur structure est plus archaïque et pourrait être comparée au duvet des oisillons : on parle de « protoplumes ». 

 

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