Les ptérosaures auraient pu avoir des plumes aux couleurs vives, révèle un fossile (vidéo)

Reconstitution d’artiste de Tupandactylus imperator . Crédit : Bob Nicholls  (CC BY)

Un fossile incroyablement bien conservé suggère que l’ancêtre commun des dinosaures et des ptérosaures avait également un certain type de plume ou de précurseur de plume.

Bien avant que les premiers oiseaux ne battent et voletaient, les ptérosaures prenaient leur envol. Ces reptiles aux ailes coriaces, dont le corps est recouvert de filaments vaporeux que les paléontologues appellent pycnofibres, ont été les premiers vertébrés à vraiment voler. 

Aujourd’hui, les experts commencent à penser que les ptérosaures et les oiseaux avaient plus en commun qu’on ne le pensait auparavant : un fossile du Brésil magnifiquement préservé laisse non seulement entendre que les filaments particuliers des ptérosaures pourraient avoir été de vraies plumes, mais suggère également que ce plumage aurait pu être aussi coloré que celui de n’importe quel toucan ou tangara moderne.

Le fossile, décrit mercredi dans une nouvelle étude publiée dans Nature, est un ptérosaure appelé Tupandactylus imperator qui a été trouvé dans le calcaire du Crétacé inférieur de la formation de Crato au Brésil. 

« Ce qui est remarquable à propos de ce spécimen – et très évident quand on le regarde – c’est le fait qu’il préserve de nombreux tissus mous », explique Maria McNamara, co-auteur de l’étude, paléobiologiste à l’University College Cork en Irlande.

Ce spécimen a une histoire vague et compliquée. On ne sait pas qui a trouvé le fossile ni quand il l’a fait, mais il s’est retrouvé entre les mains d’un collectionneur privé et a ensuite été donné à l’Institut royal des sciences naturelles de Belgique. 

À ce moment-là, le paléontologue Edio-Ernst Kischlat « a ensuite été contacté pour trouver un accord officiel avec les autorités brésiliennes et l’ambassade du Brésil à Bruxelles », explique l’auteur principal de la nouvelle étude, Aude Cincotta, désormais à l’institut belge. En octobre 2021, l’institut a signé un accord avec l’ambassade du Brésil pour rapatrier le fossile, et il est arrivé au Musée des sciences de la Terre de Rio de Janeiro en février de cette année.

L’excavation non autorisée de fossiles au Brésil et la propriété privée de ces fossiles sont illégales depuis 1942, et la formation de Crato n’a été exploitée que quelque temps après cette année-là, selon un doctorat en paléontologie. étudiant Rodrigo Pêgas de l’Université fédérale d’ABC au Brésil, qui n’a pas participé à la nouvelle étude. 

Des problèmes similaires sont récemment survenus dans la communauté paléontologique concernant d’autres fossiles : une étude de 2020 sur un dinosaure à plumes de la même formation a été rétractée après qu’il est apparu que le spécimen impliqué avait peut-être été sorti clandestinement du Brésil. 

Les auteurs de la nouvelle étude de Tupandactylus ont noté le contexte peu clair du fossile dans un résumé de rapport pour l’article.

Quelle que soit l’histoire derrière le fossile de ptérosaure, laisser des mains privées à un endroit sûr dans un musée a permis de le décrire enfin. Initialement, dit McNamara, elle et ses collègues ont étudié le spécimen dans le but d’identifier les détails de ses tissus mous remarquablement clairs. 

Les chercheurs ne recherchaient pas nécessairement des indices de couleur, note-t-elle, mais elle dit qu’ils étaient «ravis» de trouver de telles preuves sous la forme de structures microscopiques appelées mélanosomes.

Depuis 2008, les paléontologues se tournent vers les mélanosomes pour étudier la couleur des dinosaures fossiles , des ptérosaures et d’autres organismes. 

La forme et la densité des mélanosomes, ainsi que leur répartition dans la peau, les plumes et d’autres tissus, contribuent à créer ce que les biologistes appellent des couleurs structurelles : des teintes qui vont du rouge rouille à l’irisation huileuse et qui sont créées par la façon dont la lumière interagit avec le plumes. (Ces structures ne peuvent cependant fournir qu’une image partielle de la coloration d’un animal, car de nombreuses nuances sont créées chimiquement.)

McNamara et ses co-auteurs ont trouvé différentes formes de mélanosomes dans la peau de Tupandactylus et dans deux types de structures de filaments duveteux en forme de plumes. le long de son crâne, ce qui implique que les couleurs de chacun auraient été différentes les unes des autres.

Les paléontologues ont récemment remis en question les hypothèses antérieures sur les formes de mélanosomes créant quelles nuances particulières. 

« Chez le ptérosaure que nous avons étudié, nous n’avons pas tenté de déduire la couleur produite », explique McNamara. 

Pourtant, note-t-elle, les formes des mélanosomes sont différentes dans les deux types de filaments différents – qu’ils soient interprétés comme des pycnofibres ou des plumes – ce qui indique des teintes variées, les filaments ramifiés étant probablement de couleur plus claire que les filaments non ramifiés.

Bien que ce domaine de la paléontologie soit encore nouveau, les études précédentes sur les ptérosaures n’ont trouvé que des formes homogènes de mélanosomes dans leurs tissus. 

Cela laisse entendre que ces ptérosaures étaient soit uniformément colorés, soit reposaient sur une coloration créée chimiquement pour des nuances supplémentaires. 

La découverte que Tupandactylus avait différentes formes de mélanosomes parmi les types de peau et de filament est la preuve que ce ptérosaure portait une palette de couleurs différentes au début du Crétacé, un trait partagé par les oiseaux et d’autres dinosaures à plumes. 

« Au fur et à mesure de leur évolution, les ptérosaures avaient la capacité d’ajuster la couleur de leurs plumes en modifiant la forme de leurs mélanosomes, tout comme chez les dinosaures théropodes et les oiseaux », explique McNamara.

La coloration est extrêmement importante pour les animaux, jouant des rôles allant du camouflage à la communication. McNamara et ses co-auteurs proposent que les différentes nuances du ptérosaure du Crétacé aient joué un rôle dans la signalisation sociale, qui peut télégraphier la santé, l’âge, le sexe, la volonté de s’accoupler et d’autres aspects vitaux de leur biologie. 

« Si certains ptérosaures avaient des motifs complexes et colorés, alors, oui, c’est une preuve solide qu’ils ont joué un rôle dans la signalisation sociale », déclare Pêgas , ajoutant qu’ils attendent avec impatience que d’autres chercheurs testent et confirment les résultats du nouveau papier.

Il y a également eu un débat académique sur la question de savoir si le duvet de ptérosaure représente de vraies plumes ou des pycnofibres ressemblant à des plumes. McNamara, pour sa part, dit qu’il ne fait aucun doute que ces filaments chez Tupandactylus et d’autres ptérosaures étaient des plumes.

 La principale preuve qu’elle et ses co-auteurs citent est que le fossile du Brésil a à la fois des filaments simples et des structures plumeuses qui sont ramifiées sur toute leur longueur, une caractéristique que l’on ne voit que dans les plumes de dinosaures.

Si les ptérosaures et les dinosaures avaient des plumes, et si ces plumes avaient des nuances variables pour la communication visuelle, alors soit ces traits ont évolué indépendamment dans chaque branche, soit ils remontent aux ancêtres communs des deux groupes – des reptiles qui vivaient au début de la période triasique plus de Il y a 243 millions d’années. 

« Nous pensons que la structure commune des dinosaures et des ptérosaures reflète une ascendance commune », déclare McNamara. 

De même, les résultats appuient l’ hypothèse selon laquelle une sorte de plume ou de précurseur de plume était présent parmi ces reptiles du Trias, laissant entendre que beaucoup plus de ptérosaures et de dinosaures portaient des couvertures corporelles plumeuses que les paléontologues ne s’y attendaient. 

Pêgas souligne qu’aucune empreinte cutanée, plume ou autre revêtement corporel de dinosaures et de ptérosaures du Trias n’a encore été trouvé pour tester cette hypothèse. 

Les paléontologues commencent tout juste à découvrir l’histoire profonde des peluches colorées et du duvet, une piste d’enquête qui amènera les experts à creuser dans les premiers jours de l’ère des reptiles.

(Source : Scientific American)

Micrographies électroniques à balayage de mélanosomes dans les tissus mous du fossile Tupandactylus imperator . Crédit : « Les mélanosomes des ptérosaures prennent en charge les fonctions de signalisation des premières plumes », par Aude Cincotta et al., dans Nature . 

Certains animaux ailés actuels utilisent leur plumage parfois flamboyants et leurs appendices impressionnants pour communiquer avec leurs congénères, trouver une partenaire etc…C’est le cas par exemple du paradisier, comme le montre cette vidéo ⇓

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