Pa­léon­to­lo­gie Faut-il ré­écrire la gé­néa­lo­gie des di­no­saures ?

La Recherche - - Sommaire /juin 2017 - N°524 -

Après avoir ré­exa­mi­né l’ana­to­mie de 74 es­pèces de fos­siles, des pa­léon­to­logues bri­tan­niques pro­posent un nou­vel arbre évo­lu­tif des di­no­saures. Cette phy­lo­gé­nie re­met­trait en cause un clas­se­ment hé­ri­té du XIXe siècle.

C’est une des pre­mières le­çons qu’ap­prennent les jeunes pas­sion­nés de di­no­saures : quand ces rep­tiles sont ap­pa­rus sur Terre, il y a 230 mil­lions d’an­nées, ils ont ra­pi­de­ment for­mé deux grands ordres, les sau­ri­schiens (« di­no­saures à bas­sin de lé­zard ») et les or­ni­thi­schiens (« di­no­saures à bas­sin d’oiseau »). Or ce sché­ma évo­lu­tif est au­jourd’hui re­mis en ques­tion. En ré­exa­mi­nant l’ana­to­mie de 74 es­pèces fos­siles, des pa­léon­to­logues bri­tan­niques ont des­si­né un arbre évo­lu­tif in­édit pour les di­no­saures (1). Cette nou­velle phy­lo­gé­nie, qui consi­dère que la forme du bas­sin a évo­lué plu­sieurs fois dans l’un ou l’autre sens, re­met en cause une di­vi­sion ac­cep­tée depuis cent trente ans. Celle-ci avait été pro­po­sée par le pa­léon­to­logue bri­tan­nique Har­ry Go­vier See­ley en 1888, qui avait consta­té que l’on ob­ser­vait deux types de bas­sin chez les di­no­saures. Chez les sau­ri­schiens, donc, l’os du pu­bis est per­pen- di­cu­laire à l’is­chion (*) et projeté lé­gè­re­ment vers l’avant. Un tel bas­sin équipe les grands sau­ro­podes – her­bi­vores qua­dru­pèdes – comme Di­plo­do­cus, et les thé­ro­podes – car­ni­vores bi­pèdes – comme Ty­ran­no­sau­rus. Chez les or­ni­thi­schiens, l’os du pu­bis pointe vers l’ar­rière, pa­ral­lè­le­ment à l’is­chion, comme chez les oi­seaux ac­tuels. Ces ca­rac­té­ris­tiques se re­trouvent chez des es­pèces très di­verses, tels que Ste­go­sau­rus, Igua­no­don et Tri­ce­ra­tops. Cette no­men­cla­ture exige ce­pen­dant une cer­taine flexi­bi­li­té men­tale. Elle place en ef­fet les oi­seaux (qui sont bien des di­no­saures), par­mi les sau­ri­schiens et non pas par­mi les or­ni­thi­schiens ! Cette cu­rio­si­té s’ex­plique par le fait que l’on a éta­bli, après que la clas­si­fi­ca­tion de See­ley a été ac­cep­tée, que les oi­seaux des­cendent des thé­ro­podes. Ils sont même les seuls sur­vi­vants de ce clade (*) de gros di­no­saures car­nas­siers. Or le pu­bis des pre­miers thé­ro­podes pointe vers l’avant : ce sont des sau­ri­schiens. Ce n’est que plus tard, avec les pre­miers oi­seaux, qu’il s’est al­lon­gé vers l’ar­rière. En outre, la clas­si­fi­ca­tion de See­ley ne per­met pas de clas­ser tous les fos­siles, no­tam­ment ceux qui ont vé­cu dans les pre­miers temps de la sé­pa­ra­tion entre sau­ri­schiens et or­ni­thi­schiens. « Beau­coup de pe­tits di­no­saures du Trias sont dif­fi­ciles à clas­ser dans l’une ou l’autre branche », sou­ligne Jé­ré­my Martin, du la­bo­ra­toire de géo­lo­gie de Lyon. C’est pour en fi­nir avec ce flou que le groupe me­né par Mat­thew Ba­ron, pa­léon­to­logue à l’uni­ver­si­té de Cam­bridge et au Mu­sée d’his­toire na­tu­relle de Londres, a dé­ci­dé de ré­éva­luer l’arbre évo­lu­tif des di­no­saures, en re­pre­nant la des­crip­tion du maxi­mum

de ca­rac­tères chez le plus grand nombre de fos­siles pos­sible. La pré­sence de cha­cun des ca­rac­tères chez l’en­semble de ces es­pèces est re­pré­sen­tée par un ta­bleau de chiffres, une ma­trice. La ma­trice ali­mente un lo­gi­ciel, qui re­cons­ti­tue l’arbre évo­lu­tif le plus pro­bable se­lon le prin­cipe sui­vant : plus deux es­pèces ont de ca­rac­tères dé­ri­vés com­muns, plus elles sont proches, et donc, plus leur an­cêtre com­mun est ré­cent. En al­lant ob­ser­ver des fos­siles dans les musées, et en s’ai­dant de pho­to­gra­phies et de des­crip­tions pu­bliées dans la littérature scien­ti­fique, l’équipe bri­tan­nique a re­cen­sé les va­ria­tions de 457 ca­rac­tères chez 74 es­pèces de di­no­saures et d’es­pèces proches. « Il s’agit d’une des plus grosses ana­lyses de ce type ja­mais réa­li­sées pour ce groupe d’ani­maux, sou­ligne Fa­bien Knoll, de la Fon­da­tion Dinó­po­lis, à Te­ruel, en Es­pagne. Ils ont co­dé 33 818 ca­rac­tères ; ce­la re­pré­sente un très gros tra­vail qui leur a pris plus de deux ans. » Les pa­léon­to­logues ont in­té­gré des es­pèces par­ti­cu­liè­re­ment an­ciennes, da­tant es­sen­tiel­le­ment du Trias su­pé­rieur et du Ju­ras­sique in­fé­rieur, sou­vent né­gli­gées dans les ana­lyses pré­cé­dentes. En re­vanche, ils ont vo­lon­tai­re­ment ex­clu les stars du Ju­ras­sique plus ré­cent, comme Di­plo­do­cus, ou du Cré­ta­cé, comme Ty­ran­no­sau­rus. Le ré­sul­tat de ce choix dras­tique est « sur­pre­nant », comme l’a lui-même re­con­nu Mat­thew Ba­ron. Le nou­vel arbre gé­néa­lo­gique rap­proche les or­ni­thi­schiens et les thé­ro­podes (de la li­gnée des oi­seaux), entre les­quels il trouve net­te­ment plus de points com­muns qu’entre les thé­ro­podes et les sau­ro­podes. Si les thé­ro­podes ont un bas­sin de lé­zard, ce n’est pas parce qu’ils l’ont hé­ri­té d’un an­cêtre com­mun avec Di­plo­do­cus, mais parce que l’évo­lu­tion a in­ven­té plu­sieurs fois cette forme de bas­sin. Il s’agit là d’un cas clas­sique de conver­gence évo­lu­tive. Si elle était ac­cep­tée, cette nou­velle phy­lo­gé­nie bou­le­ver­se­rait la dé­fi­ni­tion même des di­no­saures. Au­jourd’hui, le clade des di­no­saures com­prend tous les des­cen­dants de l’an­cêtre com­mun le plus ré­cent de Tri­ce­ra­tops et du moi­neau do­mes­tique. Si Tri­ce­ra­tops se rap­proche des oi­seaux, alors cette dé­fi­ni­tion ex­clut les sau­ro­podes. Les au­teurs pro­posent donc de re­dé­fi­nir les di­no­saures comme tous les des­cen­dants de l’an­cêtre com­mun le plus ré­cent de Tri­cé­ra­tops, du moi­neau et de Di­plo­do­cus. « Ce nou­vel arbre évo­lu­tif n’est qu’une pro­po­si­tion, tem­père Jé­ré­my Martin. Main­te­nant il va fal­loir la tes­ter, pour la va­li­der ou l’in­fir­mer. » Un tra­vail au­quel s’est dé­jà at­te­lé un groupe in­ter­na­tio­nal de cher­cheurs au­quel ap­par­tient Fa­bien Knoll : « Nous al­lons re­prendre leurs don­nées, avec plus de fos­siles. Nous al­lons ob­ser­ver les mêmes ca­rac­tères et construire notre propre ma­trice. » Re­trou­ve­ront-ils le même arbre gé­néa­lo­gique ? Re­tom­be­ront-ils sur la pro­po­si­tion de See­ley ? Ils pour­raient bien abou­tir à une troi­sième pro­po­si­tion. Avant de je­ter vos ma­nuels à la pou­belle, il se­rait bon d’at­tendre leurs ré­sul­tats… Anne De­broise (1) M. G. Ba­ron et al., Na­ture, 543, 501, 2017.

Par­tie du crâne d’un hé­té­ro­don­to­saure, pe­tit di­no­saure du dé­but du Ju­ras­sique (il y a 200 à 190 mil­lions d’an­nées), de la branche des or­ni­thi­schiens.

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