Les ptérosaures portaient des plumes, affirment les scientifiques.

Les ptérosaures portaient des plumes, affirment les scientifiques.

Des scientifiques ont annoncé la découverte de plumes chez les ptérosaures aujourd'hui (17 décembre) dans Nature Ecology & Evolution. S'il est confirmé, ce rapport repousse l'origine des plumes à 80 millions d'années en arrière, au Trias.  


"Notre interprétation est que ces structures de type soies sont les mêmes que les plumes des oiseaux et des dinosaures", explique le paléontologue Mike Benton de l'Université de Bristol au Royaume-Uni. "Cela déplace l'origine des plumes de 160 millions d'années à 240 millions d'années".


La nouvelle recherche décrit quatre types de couverture sur deux fossiles de ptérosaures déterrés en Chine. Le premier type est une isolation duveteuse, semblable à de la fourrure, qui recouvrait leur tête, leur torse, leurs membres et leur queue. Sur certaines parties de la tête et des ailes, les auteurs décrivent trois types de fibres courbes et filiformes qui ressemblent aux plumes modernes des oiseaux. "D'une certaine manière, ce n'est pas une grande surprise, mais cela va changer les manuels scolaires", déclare Benton, qui a codirigé l'étude. 


Avant cette découverte, les structures plumeuses étaient considérées comme propres au groupe de dinosaures qui comprend les ancêtres des oiseaux actuels et dont on présumait qu'ils avaient évolué au cours de l'ère mésozoïque. La plupart des paléontologues pensaient que les ptérosaures n'avaient jamais développé de plumes. 


Tout le monde n'est pas d'accord pour dire que la couverture semblable à de la fourrure sur ces deux spécimens de ptérosaures, techniquement appelée pycnofibres, est une plume. "Je conteste presque toutes leurs interprétations de ces structures. Ce ne sont pas du tout des poils, mais des fibres structurelles que l'on trouve à l'intérieur des ailes des ptérosaures, également appelées aktinofibrilles", explique David Unwin, chercheur spécialiste des ptérosaures à l'université de Leicester au Royaume-Uni, qui n'a pas participé à l'étude. "Ils ont découvert de nombreuses structures ressemblant à des cheveux, mais [ne signalent aucune] fibre d'aile. Je trouve cela problématique". Unwin soupçonne que ces fibres sont probablement présentes, mais qu'elles ont été mal étiquetées en tant que plumes.  

dinosaure a plume

Unwin a personnellement observé l'un des fossiles en Chine. Il décrit les deux ptérosaures comme ressemblant à des chauves-souris de loin, mais des créatures vraiment bizarres de près. "Ils ressemblent plutôt à de petites chauves-souris nues. Les animaux décrits dans cet article sont généralement considérés comme des insectivores, analogues aux hirondelles ou aux martinets", explique-t-il, et on pense qu'ils chassaient les insectes sur l'aile.


Il y a vingt ans, les plumes étaient considérées comme la caractéristique distinctive des oiseaux. L'ancien Archaeopteryx, qui ressemblait à un oiseau, était considéré comme une exception, un "chaînon manquant" sur le plan de l'évolution, car il avait un squelette semblable à celui d'un dinosaure, mais aussi des plumes. Puis, les dinosaures à plumes ont été découverts vers 1996.


Alors que les oiseaux modernes possèdent environ quatre types de plumes, leurs parents dinosaures en avaient beaucoup plus. "Les oiseaux n'ont aucun autre type de caractéristique fondamentale que nous ne trouvons pas chez les dinosaures", déclare Benton. 

Les fossiles de ptérosaures à plumes ont 160 millions d'années, et la nouvelle étude a utilisé des techniques d'imagerie microscopique et spectroscopique pour décrire les structures ressemblant à des plumes. "Cette dernière est une analyse chimique non destructive qui produit un spectre, avec des pics correspondant à différentes liaisons chimiques", explique la coauteure Maria McNamara, scientifique à l'University College Cork, dans un courriel. "Le spectre des pycnofibres contient des pics présents dans la mélanine et la kératine modernes, ce qui confirme notre hypothèse." Selon Unwin, distinguer chimiquement les fibres d'ailes des pycnofibres n'est pas pratique, car les deux contiennent probablement de la kératine.


Si les ptérosaures avaient alors des plumes, cela fait remonter l'origine des plumes plus loin dans le temps, car l'ancêtre des dinosaures et des ptérosaures vivait il y a environ 240 millions d'années, au Trias. Les scientifiques de l'étude estiment que les structures qu'ils décrivent sont si semblables aux plumes des oiseaux et des dinosaures qu'elles ont une origine commune. "Cette découverte montre que les plumes sont nées à une époque beaucoup plus lointaine et qu'elles ont probablement évolué en premier lieu pour l'isolation", déclare Benton. "Cela tend à confirmer que le sang chaud est apparu beaucoup plus tôt que nous le pensions et dans un groupe beaucoup plus large de dinosaures et de leurs proches".  


"C'est une découverte très importante", déclare Kevin Padian, paléontologue à l'Université de Californie à Berkeley, "car elle montre que les filaments tégumentaires [de la peau] ont évolué à la fois chez les dinosaures et les ptérosaures. Ce n'est pas surprenant, car ce sont des groupes frères, mais c'est bon à savoir".  


Padian attire l'attention sur la "structure capillaire" des pycnofibres, qui montre qu'elles servaient d'isolation. C'est une autre caractéristique des dinosaures et des ptérosaures, ainsi qu'un taux de croissance élevé, qui indique que leur ancêtre commun avait le sang chaud.  "J'aurais aimé que les illustrations de l'article soient meilleures, mais il n'y a aucune raison d'en douter", ajoute-t-il. 


"Ce qui est cool, c'est que cela renforce l'idée que les ptérosaures et les dinosaures sont des taxons frères, s'ils ont raison d'interpréter ces structures comme un type de plume", écrit le paléobiologiste David Martill de l'Université de Plymouth au Royaume-Uni, dans un courriel. 


Les spécimens décrits dans l'article sont très intéressants, convient Chris Bennett, paléontologue à l'Université d'État de Fort Hays au Kansas, mais dans un commentaire envoyé par courriel, il décrit l'interprétation des structures comme problématique. La caractérisation par les auteurs des structures tégumentaires comme "ressemblant à des plumes" est inappropriée et malheureuse", écrit-il. Certaines des structures semblent pouvoir provenir d'un effilochage ou d'une autre décomposition, plutôt que de plumes.


Bennett ajoute que les structures filamenteuses servant à l'isolation et à la sensation sont assez courantes, des araignées poilues aux chenilles en passant par les papillons de nuit à fourrure. "Il me semble prématuré d'utiliser des structures tégumentaires filamenteuses pour soutenir une relation phylogénétique étroite entre les ptérosaures et les dinosaures", déclare Bennett. 


Benton s'en tient à sa conclusion selon laquelle les ptérosaures portaient un plumage. Interrogé sur la suggestion selon laquelle les plumes pourraient être des fibres d'ailes, il écrit dans un courriel : " Les actinofibrilles ne sont présentes que dans les membranes des ailes, alors que les structures que nous décrivons sont peu présentes sur les ailes, mais principalement sur le reste du corps. "