Ce dinosaure à plumes de 57 cm, gros comme un chat, bouscule tout ce qu’on croyait savoir sur l’origine du vol
On croyait la parenté entre oiseaux et dinosaures bien établie. Mais la façon dont ces animaux ont conquis le ciel reste l’un des grands débats de la paléontologie. Un minuscule fossile exhumé dans le nord-est de la Chine vient d’y ajouter une pièce embarrassante, et elle pourrait bien se trouver dans les os de ses ailes.
Un fossile de 57 centimètres que les paléontologues n’attendaient pas
La parenté entre oiseaux et dinosaures n’est plus discutée depuis les années 1970. Elle repose sur les travaux du paléontologue américain John Ostrom sur Deinonychus antirrhopus, un petit théropode carnivore, et sur le célèbre Archaeopteryx lithographica, un dinosaure aux traits d’oiseau archaïque.
Reste une question que personne n’a tranchée : comment ces animaux ont-ils appris à voler ? Selon Presse-citron, qui relaie l’étude, la communauté scientifique en débat toujours. Des travaux récents sur certains ptérosaures et sur la chronologie d’apparition des oiseaux modernes avaient déjà montré combien les grandes étapes de la conquête du ciel restaient mal comprises.
C’est dans ce contexteflou qu’arrive un petit animal de 57 centimètres à peine. Il vient d’être mis au jour dans des strates du Crétacé inférieur, une période réputée pour ses trésors fossiles depuis la découverte, en 1996, de Sinosauropteryx prima au Liaoning, premier dinosaure non aviaire décrit avec des plumes.
Ces gisements chinois ont déjà livré de drôles de créatures à quatre ailes. Mais celui-ci réserve un détail que ses prédécesseurs n’avaient pas montré. Il se cache dans ses os.
Norellraptor barsboldi, un « chat » à quatre ailes qui n’avait pas fini de grandir
Le nouveau venu s’appelle Norellraptor barsboldi. C’est un microraptoria, rattaché aux Paraves, ce groupe de théropodes qui réunit le Velociraptor et, à l’extrémité la plus évoluée, les oiseaux actuels.
Son fossile est exceptionnellement bien préservé. Il ne dépasse pas 60 centimètres de long, soit la taille d’un chat adulte, et il n’avait visiblement pas fini sa croissance quand il est mort.
Les plumes ont davantage souffert du temps que les os, mais elles livrent tout de même des indices. Les membres antérieurs, les membres postérieurs et la queue portent des rémiges, ces grandes plumes rigides qui assurent portance et propulsion chez tous les oiseaux volants d’aujourd’hui. Le reste du corps n’est couvert que de plumes filiformes, sans fonction aérodynamique.
Cette morphologie à quatre ailes le rapproche de Microraptor gui, décrit en 2003 dans les mêmes gisements. Sa découverte avait nourri l’idée que ce groupe vivait dans les arbres et apprenait d’abord à planer depuis la cime, avant de maîtriser le vol battu. On retrouve ce goût pour les dinosaures aux performances inattendues dans bien d’autres découvertes asiatiques.
Mais l’analyse de sa position dans l’arbre phylogénétique des Paraves, le diagramme qui cartographie les liens de parenté, le place sur une branche différente de la lignée des oiseaux. Pourquoi cela change-t-il tout ? Parce que ses os racontent une histoire que ses plumes ne disaient pas.
Des ailes déjà soudées : le détail qui sépare ce dinosaure des oiseaux
Chez les fossiles exceptionnellement conservés, la microstructure des os parle souvent plus fort que l’apparence. C’est le cas ici, selon l’équipe de Xuri Wang, de l’Académie chinoise des sciences géologiques.
Chez les oiseaux modernes, les ailes continuent de se développer après la naissance. Cette croissance prolongée leur donne la puissance musculaire et la rigidité osseuse indispensables au vol battu.
Chez N. barsboldi, l’ossification des membres antérieurs était au contraire complète et précoce. L’animal a donc pu voler sans que ses ailes passent par cette phase de croissance.
Les chercheurs en concluent que les microraptoria et les oiseaux auraient acquis le vol indépendamment, au sein du même grand groupe, sans l’hériter d’un ancêtre commun déjà volant. C’est ce que l’on appelle une convergence évolutive, comme celle des chauves-souris et des oiseaux, qui ont tous deux adapté des membres antérieurs au vol à partir de pattes de reptiles.
« Les étapes qui ont mené au vol se sont succédé de manière totalement différente d’une lignée à l’autre », expliquent Wang et son équipe. L’étude a été publiée le 29 septembre dans la revue Nature Communications. La promesse du titre est là : le vol se serait inventé au moins deux fois chez les cousins des oiseaux.
Une hypothèse prudente : ce que les chercheurs reconnaissent eux-mêmes
Tout n’est pourtant pas joué. Les auteurs le disent sans détour : en paléontologie, on ne peut pas extrapoler à partir d’un seul fossile, une limite méthodologique qu’ils reconnaissent.
Ils admettent même que les liens entre l’appareil de vol des oiseaux et les adaptations aériennes présumées des microraptorinés « restent controversés », sur le plan fonctionnel comme phylogénétique.
Pour consolider l’hypothèse, il faudra retrouver les mêmes caractéristiques anatomiques et développementales chez d’autres microraptoria. Autrement dit, d’autres fossiles aussi bien conservés, ce qui n’a rien d’évident.
Ce que l’on sait déjà, c’est que deux des groupes les plus proches des oiseaux ont vraisemblablement trouvé le chemin du ciel par des voies différentes. L’hypothèse d’un mode de vie arboricole, qui voulait que ces animaux planent d’abord depuis les arbres, se trouve fragilisée sans être écartée.
Le chantier reste immense, et d’autres gisements attendent. Les œufs de dinosaures ouverts en Chine ont montré combien un seul spécimen peut réorienter un débat. De même, une centaine d’œufs découverts dans l’Hérault rappellent que la science avance par accumulation de preuves.
Le prochain fossile dira si N. barsboldi est une exception ou la règle.
Retenez ceci : le vol n’a peut-être pas été une invention unique, mais une idée que la nature a eue plusieurs fois. Et si les gisements chinois cachent encore des surprises, la jungle inconnue enfouie à 626 mètres sous terre montre que la Chine n’a pas livré tous ses secrets. Quant aux grands prédateurs, ces deux requins géants piégés depuis 325 millions d’années racontent une autre histoire tout aussi vertigineuse.