Depuis les années 90 du siècle dernier, les paléontologues ont été divisés en deux camps. La plupart d'entre eux pensent que la théorie de l'origine des oiseaux à partir de dinosaures est incontestable, tandis que la plus petite partie en doute de plus en plus et apporte de nouvelles preuves du contraire. La lutte ne s'est pas calmée depuis près de 20 ans. Deux nouvelles découvertes placent à nouveau les scientifiques de part et d'autre de la barricade.
Le point de vue reconnu par la science officielle est que les oiseaux ont évolué à partir de théropodes bipèdes il y a environ 150 millions d'années.
En effet, les dinosaures et les oiseaux présentent de nombreuses similitudes. Par exemple, parmi les fossiles antiques, il y a des dynos ressemblant à des oiseaux avec des plumes et même quatre ailes, avec un comportement aviaire, etc.
Le principal argument des partisans de la théorie est précisément les similitudes (squelettiques, morphologiques et tissus mous) - les «liens de transition» constamment trouvés, ainsi que l'autorité que la théorie a acquise automatiquement au fil des ans.
Un fossile de l'un de ces "liens de transition" a été récemment découvert dans le bassin de Junggar au nord-ouest de la Chine. L'étude a été menée par un groupe de paléontologues dirigé par James Clark de l'Université George Washington et Xing Xu de l'Institut chinois de paléontologie et de paléoanthropologie des vertébrés.
Le dinosaure à long cou, rappelant quelque peu une autruche, s'appelait Limusaurus inextricabilis, ce qui signifie quelque chose comme ceci: «lézard des marais qui ne pouvait pas s'échapper». Il est âgé de 156 à 161 millions d'années (du moins c'est l'âge des gisements dans lesquels les restes fossiles ont été trouvés), la longueur du corps de l'animal ne dépassait pas 1,7 mètre.
Ce dinosaure est une découverte vraiment unique, selon de nombreux scientifiques, car il montre comment les doigts des théropodes auraient pu évoluer en ailes.
Le lézard appartient aux cératosaures jurassiques (premiers théropodes). Le plus grand représentant de ce genre est Ceratosaurus nasicornis, il atteignait une longueur de 8 mètres et avait également une corne nasale caractéristique (L inextricabilis ne l'a pas). De nombreux cératosaures avaient également des «bras» courts et des doigts noueux sans griffes acérées.
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L. inextricabilis, un parent éloigné du bien-aimé Tyrannosaurus rex, était une créature plutôt inhabituelle: elle n'avait pas de dents (peut-être avait-elle un bec à la place), et en général elle mangeait exclusivement des aliments végétaux. Peut-être que son torse était également couvert de plumes primitives, mais il n'y a aucune preuve fiable de ce fait. À propos, c'est aussi le seul ceratosaurus trouvé en Asie de l'Est.
Cependant, la chose la plus intéressante à son sujet n'est pas du tout cela, mais ses «doigts».
Expliquons: dans les «mains» des théropodes, comme dans les ailes des oiseaux, il y a trois doigts chacun, qu'ils ont obtenus d'un ancêtre commun à cinq doigts.
Il était une fois le cinquième doigt disparu (si l'on compte à partir de l'analogue de notre pouce). C'était la prochaine étape dans le développement de la brosse.
De plus, sur les quatre autres, les dinosaures ont «pris» à l'ancêtre, relativement parlant, les premier, deuxième et troisième doigts (cela s'est produit à l'époque des Dilophosaures). Dans le même temps, chez les oiseaux, les ailes sont constituées des deuxième, troisième et quatrième doigts du même ancêtre à quatre doigts (les scientifiques jugent par leur forme). Comment cela a-t-il pu arriver?
Cette étrange régularité a longtemps hanté les paléontologues, qui ne pouvaient pas en trouver une explication décente. Après tout (si l'on adhère à l'opinion selon laquelle les oiseaux ont évolué à partir des dinosaures), il s'avère que les oiseaux ont dû perdre leur index et se repousser un quatrième (alors l'ensemble 2-3-4 se révélera).
Et maintenant L inextricabilis entre en scène, qui a quatre doigts (1-4), mais le premier d'entre eux est considérablement réduit, tandis que le second, au contraire, est exceptionnellement élargi en raison de l'os métacarpien. Cet os est très similaire à celui trouvé dans le premier orteil des premiers ancêtres à cinq doigts.
Ces deux faits indiquent que les premiers paléontologues du monde entier ont mal interprété ce qu'ils ont vu et ont pris 2-3-4 doigts de lézards pour 1-2-3 (c'est-à-dire que le second a été considéré à tort comme le premier, et ainsi de suite), des scientifiques écrivent dans un article publié dans la revue. La nature.
Dans ce cas, tout devient beaucoup plus simple: les premiers théropodes ont perdu le premier et le cinquième doigts et ont passé l'ensemble des deuxième, troisième et quatrième aux oiseaux.
«Nous avons probablement trouvé une forme de transition qui, entre autres, s'inscrit dans un certain laps de temps», déclare Clark.
Il pense que la découverte ne mettra pas fin à la polémique autour de l'origine des doigts-ailes, mais elle aidera quand même à comprendre ce problème.
Cependant, pour certains scientifiques, ce qui est suffisant. «C'est la meilleure preuve que nous puissions obtenir», déclare le Dr Jack Conrad de l'American Museum of Natural History.
Il y a ceux qui ne trouvent pas les nouvelles découvertes intéressantes, parmi eux Gunter Wagner de Yale. Il croit complètement que les 2-3-4 doigts observés de l'oiseau ne sont pas tels et donne les données suivantes.
Au cours du développement de l'embryon, la forme des doigts des oiseaux est déterminée par de nombreux facteurs (tissu, localisation, influence des gènes). Si le tissu est prêt à devenir le deuxième doigt et que les gènes qui le bombardent exigent que le premier se développe, alors il en sera ainsi (le premier se développera à la place du second). L'expérience a montré que cela se produit tout le temps chez les oiseaux modernes.
"Le fossile d'un ceratosaurus peut être l'un des liens de transition, mais que ses deuxième, troisième et quatrième doigts soient tels, il est impossible de le dire avec une totale certitude", ajoute Wagner. (Après tout, les scientifiques modernes ne sont pas en mesure de retracer le développement des doigts de dinosaure à partir d'un embryon.)
Il y a encore un doute. Il est probable que l'apparence de la brosse inhabituelle à quatre doigts L. inextricabilis était due à son mode de vie et n'était caractéristique que de cette espèce.
Après tout, on ne sait pas pourquoi L inextricabilis avait besoin de telles «mains». T. Rex a attrapé sa proie avec ses pattes avant, mais L inextricabilis était un herbivore. Clar, Xu et leurs collègues ne se sont pas encore prononcés sur cette question.
«De par leur morphologie, ils n'étaient pas destinés à être saisis comme dans les autres théropodes. Peut-être avait-il besoin d'eux pour se redresser quand il était couché », dit Xu.
Pour résumer une conclusion préliminaire, nous pouvons dire que tout n'est pas aussi simple et clair que nous le souhaiterions même dans cette étude particulière. Que dire de toute la théorie de l'évolution des oiseaux!
Les arguments des opposants à la théorie de l'origine des oiseaux à partir de dinosaures sont pour l'instant isolés, mais n'en sont pas moins lourds. Certains scientifiques affirment que les plumes de dinosaures ne sont pas du tout des plumes, d'autres qu'elles pourraient apparaître et disparaître, et d'autres que les différences dans la structure anatomique du dinosaure et des oiseaux sont si fortes qu'elles ne peuvent pas être considérées comme une branche de l'évolution.
Ce dernier comprend un groupe de chercheurs de l'Université de l'Oregon (Oregon State University).
Les scientifiques disent que les oiseaux modernes ne peuvent pas être des descendants directs de dinosaures carnivores, car, contrairement à presque tous les animaux terrestres, le fémur des oiseaux (ainsi que les côtes et le sternum) est fixé en place.
Dans leur article publié dans le Journal of Morphology, les scientifiques écrivent que cette différence est essentielle.
Les paléontologues n'opèrent pratiquement pas avec de nouvelles données, se disputant principalement les données existantes. On sait depuis longtemps que la hanche des oiseaux ne peut pas bouger, obligeant les oiseaux à courir au détriment de leurs genoux. Récemment, il a également été découvert que cette position des os, ainsi que des muscles qui les entourent et des poumons, évite aux oiseaux de s'effondrer le principal organe du système respiratoire et les sacs aériens.
Les oiseaux à sang chaud ont besoin d'environ 20 fois plus d'oxygène que les reptiles à sang froid. C'est pourquoi leurs poumons ont été transformés (le système respiratoire des oiseaux est considéré comme le plus complexe de tous les vertébrés) et les échanges gazeux ont commencé à se produire plus efficacement.
«C'est l'une des composantes fondamentales de la physiologie des oiseaux. Cette position du fémur et des muscles détermine le travail du système respiratoire et le volume de leurs poumons, et donc la capacité de voler », - a déclaré dans un communiqué de presse de l'université, l'un des auteurs de l'étude, Devon Quick.
Dans le même temps, d'autres animaux (qu'il s'agisse de personnes, d'éléphants, de chiens, de lézards, ainsi que d'anciens dinosaures) ont une hanche mobile, qui est activement impliquée dans leur mouvement au sol.
Et si tel est le cas, les oiseaux ne pourraient pas descendre de théropodes, selon les paléontologues américains.
Velociraptor n'a pas pu à un moment donné étendre ses plumes et s'envoler vers le coucher du soleil, ajoutent-ils.
«Il est même étrange qu'au cours de centaines d'années d'étude de la biologie des oiseaux et de leur vol, nous en ayons si peu compris. Cette découverte signifie que les oiseaux ont évolué en parallèle avec les «lézards terribles». Peut-être que ce processus a commencé avant même l'apparition de la première espèce de dinosaures », explique le deuxième auteur de cette étude, le professeur de zoologie John Ruben.
Dans ce cas, Ruben signifie la théorie selon laquelle le plus ancien ancêtre des oiseaux n'est pas Archaeopteryx, mais protoavis, qui vivait sur la planète il y a environ 225 à 210 millions d'années, c'est-à-dire au moins en parallèle avec les dinosaures.
«Les scientifiques soulignent souvent la similitude des poumons des oiseaux et des dinosaures, mais en raison du mouvement de l'os de la cuisse, le sac d'air abdominal des lézards, s'il existait vraiment, aurait dû s'effondrer», explique Ruben.
(À propos, les ptérosaures non-dinosaures avaient également un système respiratoire similaire.)
Quant au reste des similitudes entre les dinosaures et les oiseaux, Ruben et Quick les expliquent comme suit: les deux branches de l'évolution avaient un ancêtre commun. Par exemple, cela pourrait être un thecodon. Des oiseaux, des dinosaures et des crocodiles pourraient avoir émergé de ce groupe. À propos, en termes de structure pulmonaire et de physiologie, les crocodiles ressemblent beaucoup plus aux anciens dinosaures, notent les paléontologues de l'Oregon.
Ruben dit également que malgré tous ses efforts (l'Université de l'Oregon a contesté pour la première fois la théorie dominante), il n'espère pas que les scientifiques du monde entier pourront les convaincre du jour au lendemain.
Premièrement, il n’est pas si facile de détruire une théorie si fermement ancrée dans l’esprit de la majorité. Deuxièmement, les dinosaures sont trop aimés par les humains (il est difficile de trouver un animal ancien plus romantique). Et troisièmement, un rôle important, selon John, est joué par la politique des musées, pour laquelle une modification des dispositions de la théorie principale entraîne des conséquences graves (pouvant aller jusqu'au licenciement d'une partie du personnel).
"Cependant, chaque année, il y a de plus en plus de preuves en faveur de notre opinion, et nous espérons que bientôt le monde entier saura que tous les scientifiques ne sont pas d'accord avec le point de vue établi", résume le professeur.
Mécanique intéressante # 8 2009
