Secrets de vol : les plumes pourraient révéler quels dinosaures pourraient voler

Les scientifiques ont dévoilé des informations significatives sur l’histoire évolutive du vol chez les oiseaux et leurs ancêtres dinosaures, mettant en lumière un aspect jusqu’alors négligé de leur anatomie : le nombre et les caractéristiques de leurs rémiges.

La recherche a été dirigée par Jingmai O’Connor, paléontologue renommé du Field Museum de Chicago, et Yosef Kiat, chercheur postdoctoral dans la même institution.

Evolution des plumes

En analysant les détails complexes de l’évolution des plumes des dinosaures jusqu’aux oiseaux modernes, l’équipe a acquis une nouvelle perspective sur la façon dont ces créatures ont développé la capacité de voler.

Les experts ont minutieusement examiné les spécimens de 346 espèces d’oiseaux vivants conservés dans les collections de musées du monde entier, ainsi que 65 spécimens fossiles représentant 35 espèces différentes de dinosaures à plumes et d’oiseaux disparus.

« Yosef, un ornithologue, étudiait des caractéristiques telles que le nombre de types différents de plumes d’ailes par rapport à la longueur de l’os du bras auquel elles s’attachent, et le degré d’asymétrie des rémiges des oiseaux », a déclaré O’Connor. « Grâce à notre collaboration, Yosef est capable de suivre ces caractéristiques dans des fossiles âgés de 160 à 120 millions d’années, et donc d’étudier les débuts de l’histoire évolutive des plumes. »

Nouvelle règle fondamentale

L’étude approfondie a révélé un point commun frappant entre tous les oiseaux volants : la présence de 9 à 11 plumes primaires sur leurs ailes.

Cette caractéristique contraste fortement avec les oiseaux incapables de voler, où le nombre de plumes primaires peut varier considérablement. Les manchots, par exemple, possèdent plus de 40 plumes primaires, alors que les émeus n’en ont aucune. Cette découverte suggère une « règle » fondamentale qui avait été négligée jusqu’à présent par les scientifiques.

« Il est vraiment surprenant qu’avec autant de styles de vol que l’on puisse trouver chez les oiseaux modernes, ils partagent tous cette caractéristique d’avoir entre 9 et 11 plumes primaires », a déclaré Kiat. « Et j’ai été surpris que personne ne semble avoir trouvé cela auparavant. »

Un rythme d’évolution lent

L’importance de cette découverte va au-delà du simple décompte des plumes. Il fournit des informations inestimables sur les processus évolutifs qui régissent la physiologie des oiseaux.

Selon les chercheurs, le nombre de plumes primaires change sur de longues périodes, ce qui indique un rythme d’évolution lent pour ce trait.

Une évolution aussi lente suggère que le nombre de plumes primaire est une caractéristique stable au sein des lignées d’oiseaux. En appliquant ces connaissances aux archives fossiles, l’équipe a pu déduire les capacités de vol des anciens oiseaux et dinosaures.

Vol parmi les dinosaures

Le dinosaure à plumes Caudipteryx, bien qu’il possède le nombre requis de plumes primaires, avait des plumes et des ailes presque symétriques qui auraient rendu le vol impossible. Cette anomalie suggère que Caudipteryx pourrait descendre d’un ancêtre capable de voler mais a perdu cette capacité au fil du temps.

À l’inverse, la présence d’ailes prêtes à voler chez d’autres fossiles, tels que l’Archéoptéryx et le Microraptor, conforte la notion d’une origine évolutive unique pour le vol parmi les dinosaures.

« Ce n’est que récemment que les scientifiques ont réalisé que les oiseaux ne sont pas les seuls dinosaures volants », a déclaré O’Connor. « Et il y a eu des débats sur la question de savoir si le vol a évolué chez les dinosaures une seule fois ou plusieurs fois. »

« Nos résultats semblent suggérer que le vol n’a évolué qu’une seule fois chez les dinosaures, mais nous devons vraiment reconnaître que notre compréhension du vol chez les dinosaures ne fait que commencer et qu’il nous manque probablement encore certaines des premières étapes de l’évolution des ailes à plumes. »

Implications plus larges

« Notre étude, qui combine des données paléontologiques basées sur des fossiles d’espèces disparues avec des informations sur les oiseaux qui vivent aujourd’hui, fournit des informations intéressantes sur les plumes et le plumage – l’une des nouveautés évolutives les plus intéressantes parmi les vertébrés », a déclaré Kiat. « Ainsi, cela nous aide à en savoir plus sur l’évolution de ces dinosaures et souligne l’importance d’intégrer les connaissances provenant de différentes sources pour une meilleure compréhension des processus évolutifs. »

O’Connor a noté que les dinosaures théropodes, y compris les oiseaux, constituent l’une des lignées de vertébrés les plus prospères de notre planète.

« L’une des raisons pour lesquelles ils réussissent si bien est leur vol. L’une des autres raisons est probablement leurs plumes, car il existe des structures très polyvalentes. Ainsi, toute information pouvant nous aider à comprendre comment ces deux caractéristiques importantes ont co-évolué et conduit à cet énorme succès est vraiment importante.

L’étude est publiée dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences.

Vous aimez ce que vous lisez ? Abonnez-vous à notre newsletter pour des articles attrayants, du contenu exclusif et les dernières mises à jour.

—-