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Pourquoi les dinosaures ont-ils des plumes?

Pourquoi les dinosaures ont-ils des plumes?

Demander pourquoi certains dinosaures avaient des plumes n'est en principe pas différent de demander pourquoi les poissons ont des écailles ou pourquoi les chiens ont de la fourrure. Pourquoi l'épiderme nu d'un animal devrait-il posséder un type quelconque de couverture (ou, dans le cas d'êtres humains, pratiquement aucune couverture)? Pour répondre à cette question, nous devons aborder une énigme plus profonde: quel avantage évolutif les plumes confèrent-elles aux dinosaures qui ne pourraient être obtenues avec de la fourrure, des soies ou de simples écailles de reptiles?

La majorité des dinosaures à plumes étaient des théropodes

Avant de commencer, cependant, il est important de reconnaître que tous les dinosaures n'avaient pas de plumes. La grande majorité des dinosaures à plumes étaient des théropodes, une vaste catégorie comprenant les rapaces, les tyrannosaures, les ornithomimides et les "dinosaures", ainsi que les plus anciens dinosaures comme Eoraptor et Herrerasaurus. En outre, tous les théropodes n’étaient pas pourvus de plumes: c’est un pari assez sûr que Allosaurus jurassique défunt avait une peau écailleuse, à l’instar d’autres grands théropodes comme Spinosaurus et Tyrannosaurus Rex (bien qu’un nombre croissant de paléontologues pensent que leurs petits et leurs jeunes tufté adorablement).

Les théropodes n'étaient pas les seuls membres de l'ordre des dinosaures saurischiens ("à lézards"): curieusement, leurs plus proches parents étaient les gigantesques sauropodes à pattes d'éléphant, d'aspect et de comportement aussi différents de ceux des théropodes. vous pouvez éventuellement obtenir! À ce jour, il n'y a absolument aucune preuve de l'existence de parents à plumes de Brachiosaurus ou d'Apatosaurus, et une telle découverte semble extrêmement improbable. La raison a à voir avec les différents métabolismes des dinosaures théropodes et sauropodes, dont plus ci-dessous.

Quel est l'avantage évolutif des plumes?

En prenant comme exemple les oiseaux modernes, on pourrait penser que le principal objectif des plumes est de maintenir le vol; les plumes emprisonnent de petites poches d'air et fournissent le "soulèvement" crucial qui permet à un oiseau de s'élever dans les airs. Selon toutes les indications, toutefois, l’utilisation des plumes en vol est strictement secondaire, l’un de ces développements contingents pour lesquels l’évolution est si célèbre. Tout d’abord, la fonction des plumes est d’assurer une isolation, tout comme le revêtement en aluminium d’une maison ou la mousse de polyuréthane emballée dans ses chevrons.

Et pourquoi un animal aurait-il besoin d'une isolation, demandez-vous? Eh bien, dans le cas des dinosaures théropodes (et des oiseaux modernes), c'est parce qu'il possède un métabolisme endothermique (à sang chaud). Lorsqu'une créature doit générer sa propre chaleur, elle a besoin d'un moyen de la conserver aussi efficacement que possible, et une couche de plumes (ou de fourrure) est une solution qui a été favorisée à plusieurs reprises par l'évolution. Alors que certains mammifères (comme les êtres humains et les éléphants) manquent de fourrure, tous les oiseaux ont des plumes - et la prouesse isolante des plumes n’est pas mieux démontrée que chez les oiseaux aquatiques qui ne volent pas, vivant dans les climats froids, c’est-à-dire les manchots.

Bien entendu, cela soulève la question de savoir pourquoi Allosaurus et d'autres grands dinosaures théropodes n'avaient pas de plumes (ou pourquoi ces plumes n'étaient présentes que chez les juvéniles ou les nouveau-nés). Cela peut avoir quelque chose à voir avec les conditions climatiques dans les régions où ces dinosaures ont vécu, ou avec une bizarrerie dans le métabolisme des grands théropodes; nous ne connaissons pas encore la réponse. (En ce qui concerne la raison pour laquelle les sauropodes manquaient de plumes, c’est qu’ils avaient presque certainement un sang froid et devaient absorber et émettre efficacement de la chaleur pour réguler la température interne de leur corps. S'ils avaient été recouverts de plumes, ils se seraient cuits de l'intérieur. comme les pommes de terre au micro-ondes.)

Les plumes de dinosaures étaient favorisées par la sélection sexuelle

En ce qui concerne les caractéristiques mystérieuses du règne animal - les longs cous des sauropodes, les plaques triangulaires des stégosaures et, éventuellement, les brillantes plumes des dinosaures théropodes - il ne faut jamais négliger le pouvoir de la sélection sexuelle. L'évolution est bien connue pour la sélection de caractéristiques anatomiques apparemment aléatoires et leur mise en état d'overdrive sexuel: observez le nez énorme des singes proboscis mâles, une conséquence directe du fait que les femelles de l'espèce préfèrent s'accoupler avec les mâles aux plus gros nez.

Une fois que les plumes isolantes ont évolué chez les dinosaures théropodes, rien ne s'oppose à ce que la sélection sexuelle prenne le dessus et renforce encore le processus. À ce jour, nous savons très peu de choses sur la couleur des plumes de dinosaures, mais il est fort à parier que certaines espèces arboraient des verts, des rouges et des oranges brillants, probablement de façon sexuellement dimorphique (les mâles étaient plus colorés que les femelles ou vice versa). Certains théropodes autrement chauves peuvent avoir arboré des touffes de plumes dans des endroits inhabituels, tels que leurs avant-bras ou leurs hanches, un autre moyen de signaler la disponibilité sexuelle, et certains dinosaures célèbres et anciens comme Archaeopteryx étaient équipés de plumes noires et brillantes.

Qu'en est-il du vol?

Enfin, nous arrivons au comportement que la plupart des gens associent aux plumes: le vol. Nous ignorons encore beaucoup de choses sur l’évolution des dinosaures théropodes en oiseaux; ce processus peut avoir eu lieu plusieurs fois au cours de l'ère mésozoïque, seule la dernière vague évolutive ayant entraîné les oiseaux que nous connaissons aujourd'hui. C'est un cas presque ouvert et fermé que les oiseaux modernes ont évolué à partir des "dino-oiseaux" petits, nerveux et à plumes du Crétacé supérieur. Mais comment?

Il y a deux théories principales. Il se pourrait que les plumes de ces dinosaures aient procuré un supplément de portance lorsqu'ils chassaient une proie ou fuyaient des prédateurs plus importants; la sélection naturelle a favorisé des quantités croissantes de portance, et finalement, un dinosaure chanceux a décollé. Contrairement à cette théorie, il existe une théorie moins populaire, dite "arboricole", selon laquelle les petits dinosaures vivant dans les arbres développaient des plumes aérodynamiques en sautant de branche en branche. Quoi qu'il en soit, la leçon importante à retenir est que la fuite est le sous-produit involontaire, et non le but préétabli, des plumes de dinosaures!

Un nouveau développement dans le débat sur les dinosaures à plumes est la découverte de petits ornithopodes à plumes et mangeurs de plantes comme Tianyulong et Kulindadromeus. Est-ce que cela pourrait impliquer que les ornithopodes, ainsi que les théropodes, possèdent un métabolisme à sang chaud? Est-il au moins possible que les oiseaux aient évolué à partir d'ornithopodes phytophages plutôt que de rapaces carnivores? Nous ne le savons pas encore, mais comptons sur le fait qu’il s’agit d’un domaine de recherche actif au moins pour la prochaine décennie.