Le mystérieux chant des dinosaures (diaporama)

Le mystérieux chant des dinosaures.

Nous avons tendance à associer les dinosaures à des rugissements qui font trembler le sol, mais les dernières recherches montrent que c’est probablement une erreur.

Vous le sentiriez plus qu’il ne l’entendrait – un battement profond et viscéral, émergeant de quelque part au-delà de l’épais feuillage. Comme le grondement d’une corne de brume, il résonnait dans votre cage thoracique et hérissait les poils de votre cou. Dans les forêts denses du Crétacé, cela aurait été terrifiant.

Nous avons peu d’indices sur les bruits que les dinosaures auraient pu faire lorsqu’ils régnaient sur la Terre avant d’être tués il y a 66 millions d’années . 

Les remarquables restes pierreux découverts par les paléontologues témoignent des prouesses physiques de ces créatures, mais pas beaucoup sur la façon dont elles interagissaient et communiquaient. Le son ne se fossilise pas, bien sûr.

D’après ce que nous savons du comportement animal , cependant, les dinosaures n’étaient presque certainement pas silencieux.

Maintenant, avec l’aide de nouveaux fossiles rares et de techniques d’analyse avancées, les scientifiques commencent à rassembler certains des indices sur la façon dont les dinosaures auraient pu sonner.

Il n’y a pas de réponse unique à cette énigme. Les dinosaures ont dominé la planète pendant environ 179 millions d’années et pendant cette période, ils ont évolué en une énorme gamme de formes et de tailles différentes. 

Certains étaient minuscules, comme le minuscule Albinykus , qui pesait moins d’un kilogramme (2,2 livres) et mesurait probablement moins de 2 pieds (60 cm) de long. D’autres figuraient parmi les plus gros animaux à avoir jamais vécu sur terre, comme le titanosaure Patagotitan mayorum, qui pouvait peser jusqu’à 72 tonnes 

Ils couraient sur deux pattes ou marchaient lourdement sur quatre. Et avec ces formes corporelles diverses, ils auraient produit une aussi grande variété de bruits.

Certains dinosaures avaient un cou très allongé – jusqu’à 16 m de long chez les plus grands sauropodes – ce qui aurait probablement modifié les sons qu’ils produisaient (pensez à ce qui se passe lorsqu’un trombone est allongé). 

D’autres avaient des structures crâniennes bizarres qui, tout comme les instruments à vent , auraient pu amplifier et modifier le son produit par les animaux. Une de ces créatures, un hadrosaure herbivore nommé Parasaurolophus tubicen, aurait été responsable des cris redoutables décrits au début de cet article.

P. tubicen avait une énorme crête de près de 1 m de long dépassant de l’arrière de sa tête. 

À l’intérieur se trouvaient trois paires de tubes creux allant du nez au sommet de la crête , où deux des paires effectuaient un virage en U pour redescendre vers la base du crâne et les voies respiratoires de l’animal. L’autre paire s’est élargie pour former une grande chambre près du sommet de la crête. Au total, ils ont formé ce qui était essentiellement une chambre de résonance de 2,9 m de long .

En 1995, des paléontologues du Musée d’histoire naturelle et des sciences du Nouveau-Mexique ont mis au jour un crâne presque complet de ce Parasaurolophus à l’aspect inhabituel. À l’aide d’un scanner de tomodensitométrie (CT), ils ont pu prendre 350 images de la crête, leur permettant de voir l’intérieur avec des détails sans précédent. 

Puis, en collaboration avec des informaticiens, ils ont reconstruit numériquement l’organe et simulé comment il pourrait se comporter si de l’air y était soufflé.

« Je décrirais le son comme d’un autre monde », déclare Tom Williamson, l’un de ceux qui ont travaillé sur les fouilles et qui est maintenant conservateur de la paléontologie au musée. « Ça m’a envoyé des frissons dans le dos, je m’en souviens. »

Les analogues les plus proches qu’il peut trouver chez les animaux vivants aujourd’hui sont les grognements vibrants du casoar du sud, qui vit en Australie. Cet oiseau incapable de voler émet une série de soufflets et de grognements profonds qui se répercutent dans l’épaisse jungle où il vit.

« Il est facile pour moi d’imaginer un cadre brumeux de forêt tropicale du Crétacé supérieur avec ces sons étranges qui tonnent en arrière-plan », explique Williamson. « Les sons sont de basses fréquences – juste ce qu’il faut pour pénétrer le sous-bois dense. »

Les restes fossilisés de ces animaux ont même inspiré certains à créer des instruments de musique basés sur des crânes d’hadrosaures.

Williamson et ses collègues ont simulé le son que P. tubicen aurait pu produire avec et sans un assortiment d’organes vocaux, comme le larynx trouvé chez les mammifères et les reptiles modernes. 

Ils ont découvert que même sans larynx ou boîte vocale équivalente, le dinosaure pouvait encore produire un bruit en raison de la façon dont l’air aurait résonné à l’intérieur de la crête lorsque l’animal a soufflé de l’air à travers, un peu comme souffler sur l’ouverture d’une cruche.

« Nous n’avions pas de tissus mous préservés et nous ne savons pas, par exemple, si ces dinosaures avaient des organes producteurs de sons comme les mammifères et les oiseaux », explique Williamson. « Il est devenu évident qu’un orgue produisant du son n’était pas nécessaire pour faire résonner la crête parce que c’est une structure si longue. »

D’autres hadrosaures avaient des crêtes musicales similaires, sinon aussi dramatiques, sur leur crâne, qui auraient servi à la fois d’affichage visuel et d’aide à la vocalisation. 

La plupart auraient produit des sons à basse fréquence , et les restes fossilisés de ces animaux ont même inspiré certains à créer des instruments de musique basés sur des crânes d’hadrosaures.

Tous les dinosaures n’ont pas été bénis avec ce qui équivalait à une trompette au sommet de leur tête. Et nous n’avons aucune preuve fossilisée de boîtes vocales de dinosaures, ce qui conduit certains à supposer que les animaux pourraient même avoir été muets .

« Ce que nous avons, ce sont des indices fossiles qui peuvent nous renseigner sur différents paramètres des voies respiratoires comme son diamètre et sa longueur », explique Julia Clarke, paléontologue à l’Université du Texas à Austin. « Nous pouvons comparer ces géométries pour voir comment elles se rapportent à ces dinosaures qui vivent aujourd’hui – les oiseaux. »

Mais Clarke a un autre indice qui a fourni une autre pièce du puzzle. Au milieu des années 2000, elle et ses collègues ont procédé à un examen détaillé du squelette préservé d’un premier type d’oiseau trouvé plus d’une décennie plus tôt par des chercheurs argentins sur l’île de Vega , un petit morceau de terre à la pointe de la péninsule antarctique. 

Le fossile lui-même reste partiellement incrusté dans un morceau de roche, mais en utilisant des techniques de tomodensitométrie avancées, Clarke et son équipe ont pu détecter des morceaux du fossile cachés à la vue. 

Ils ont ensuite reconstruit numériquement le fossile à partir des scans. La découverte révèle autre chose par sa présence – que ces organes producteurs de sons peuvent se fossiliser, et leur absence dans la plupart des fossiles de dinosaures est révélatrice.

Et là, nichés parmi les fragments d’os fossilisés, se trouvaient les restes de quelque chose d’étonnant – les anneaux minéralisés d’un syrinx , l’organe producteur de sons trouvé chez les oiseaux, datant de l’époque des dinosaures.

L’oiseau primitif auquel il appartenait – une créature ressemblant à une oie appelée Vegavis iaai – aurait coexisté avec des dinosaures non aviaires à la fin du Crétacé, il y a 66 à 68 millions d’années. À peu près à cette époque, cette partie de l’Antarctique moderne aurait été couverte de forêts tempérées et entourée de mers peu profondes. Les klaxons de V. iaai faisaient probablement partie de ce paysage.

Mais pour Clarke, la découverte révèle autre chose par sa présence – que ces organes producteurs de sons peuvent se fossiliser, et leur absence dans la plupart des fossiles de dinosaures est révélatrice. 

Les oiseaux, ou les dinosaures aviaires pour être plus précis, ont évolué à partir des dinosaures théropodes il y a environ 165 à 150 millions d’années au cours de la période jurassique. Si la syrinx d’un oiseau vivant il y a 66 à 68 millions d’années a pu être préservée sous forme de fossile, pourquoi n’en a-t-on pas trouvé parmi les restes de leurs cousins ​​non aviaires disparus, comme le Tyrannosaurus rex ?

C’est une question qui a conduit Clarke à approfondir la façon dont les oiseaux modernes produisent du son.

 « Il existe environ 10 000 espèces d’oiseaux vivants [certaines estimations évaluent leur nombre à 18 000 ], mais il y a eu étonnamment peu de recherches scientifiques sur les sons qu’ils émettent réellement et comment ils le font », dit-elle. 

Son travail l’a amenée à une révélation qui fera trembler le sol sous les pieds des enfants de cinq ans et des cinéphiles du monde entier. Les dinosaures n’ont certainement pas rugi. Ils ont probablement roucoulé à la place.

Ou plus précisément, ils peuvent avoir produit des sons d’ une manière similaire à la façon dont les colombes roucoulent ou les autruches grondent . 

De nombreux oiseaux modernes utilisent ce que l’on appelle la vocalisation à bouche fermée, où le son est produit en gonflant la gorge plutôt qu’en faisant passer de l’air à travers la syrinx. 

Les crocodiles – un autre parent éloigné des dinosaures qui se sont séparés d’un ancêtre commun il y a environ 240 millions d’années – utilisent également la vocalisation à bouche fermée pour générer des grondements profonds qui peuvent faire « danser » l’eau autour d’eux autour de leur corps.

Les crocodiles, comme les autres reptiles et mammifères, ont un larynx plutôt qu’une syrinx qui produit le son. Mais ils contournent cela lors de la production de leurs soufflets d’accouplement.

« Les films de Jurassic Park se sont trompés », rigole Clarke. « Beaucoup des premières reconstructions de dinosaures ont été influencées par ce que nous associons aujourd’hui aux bruits effrayants de grands mammifères prédateurs comme les lions. Dans les films de Jurassic Park, ils ont utilisé des vocalisations de crocodiliens pour les grands dinosaures, mais à l’écran, les dinosaures ont leur bouches ouvertes comme un lion rugissant. Ils n’auraient pas fait ça, surtout pas juste avant d’attaquer ou de manger leur proie. Les prédateurs ne font pas ça – cela annoncerait aux autres à proximité que vous avez un repas, et cela avertirait leur proie ils sont là. » Les fossiles ont également révélé certains des os délicats qui aidaient les oreilles des dinosaures à fonctionner »

Au lieu de cela, Clarke pense que de nombreux dinosaures non aviaires peuvent avoir produit des sons avec la bouche fermée en gonflant les tissus mous de leur gorge, dans le cadre d’une sorte de parade nuptiale . 

Mais elle dit qu’ils auraient également pu utiliser des appels à bouche ouverte dans d’autres situations, comme des moments de détresse.

 « Il y aura beaucoup de types de sons différents dans le paysage du Jurassique supérieur ou du Crétacé inférieur », dit-elle.

C’est un point de vue soutenu par la recherche sur une autre partie de l’anatomie des dinosaures pour laquelle il existe de meilleures preuves dans les archives fossiles – leurs oreilles. 

Des études sur des crânes de dinosaures ont permis aux paléontologues de reconstruire à quoi ressemblaient leurs oreilles internes. Quelques fossiles ont également révélé certains des os délicats qui aidaient les oreilles des dinosaures à fonctionner.

« Les dinosaures n’avaient qu’un seul os dans leur oreille moyenne, l’étrier – une structure clé dans la traduction des vibrations de l’air, des ondes sonores, vers l’oreille interne qui peut ensuite être traitée par le cerveau », explique Phil Manning, professeur d’histoire naturelle à l’Université de Manchester. « Nous, les mammifères, possédons également le marteau (marteau) et l’enclume (enclume). »

Sans ces appareils auditifs osseux supplémentaires, les dinosaures n’auraient peut-être pu entendre qu’une gamme de fréquences beaucoup plus étroite que les mammifères, explique Manning. Et ils étaient probablement habitués à capter les sons à basse fréquence.

« L’étrier des dinosaures était souvent assez grand, presque la taille d’une allumette chez le T. rex , ce qui signifie qu’il était bien réglé sur les basses fréquences », explique Manning. « Les petites espèces de dinosaures avec des étriers plus petits seraient en corrélation avec les sons à haute fréquence. »

La taille des conduits cochléaires dans les oreilles internes des fossiles de dinosaures offre d’autres informations sur leurs capacités auditives et suggère qu’ils auraient également pu capter les hautes fréquences. 

« Nous savons d’après les animaux vivants que plus la cochlée est longue, plus la gamme de sons qu’elle peut entendre est grande », explique Steve Brusatte, professeur de paléontologie et d’évolution à l’Université d’Edimbourg. « Les cochlées de mammifères sont enroulées comme un serpent, pour se tasser sur une longue longueur dans une petite région du crâne. Les cochlées de dinosaures ne sont pas comme ça, mais certaines d’entre elles sont assez longues. »

Une étude détaillée d’une espèce de tyrannosaure – un prédateur de la taille d’un cheval du Crétacé moyen appelé Timurlengia euotica , qui rôdait dans ce qui est aujourd’hui le désert de Kyzylkum dans l’Ouzbékistan moderne – a révélé que ces animaux avaient des conduits cochléaires inhabituellement longs dans leur intérieur . oreilles . 

« Cela suggère qu’il pourrait entendre une gamme de sons plus large que de nombreux autres dinosaures », explique Brusatte, qui a dirigé l’étude. Lorsque nous avons étudié les tomodensitogrammes de Timurlengia , nous avons remarqué que sa cochlée était vraiment très longue pour un dinosaure. »

Les jeunes dinosaures auraient-ils pu tweeter dans leurs nids pour attirer l’attention de leurs parents, comme les poussins d’oiseaux modernes ?

En fait, les dinosaures auraient pu développer ces cochlées allongées assez tôt dans leur évolution , peut-être au tout début de leur branche de l’arbre évolutif, connue sous le nom d’ Archosauria , il y a environ 250 millions d’années.

Alors, les jeunes dinosaures auraient-ils pu tweeter dans leurs nids pour attirer l’attention de leurs parents, comme le font aujourd’hui les poussins d’oiseaux modernes et les jeunes crocodiles ? Bhuller pense qu’ils pourraient avoir.

 « Étant donné que les bébés oiseaux et les bébés crocodiles gazouillent, il est raisonnable d’en déduire que les bébés dinosaures non oiseaux l’ont fait aussi, et que leurs parents les ont écoutés et se sont occupés d’eux comme le font les parents crocodiles et oiseaux », dit-il. « En ce qui concerne la sensibilité aux sons aigus par rapport aux bruits émis par les dinosaures adultes autres que les oiseaux, c’est une question ouverte. Je ne serais absolument pas surpris si la plupart des dinosaures, et en particulier ceux qui sont étroitement liés aux oiseaux, émettaient une variété de bruits. . »

« L’allongement cochléaire dénotant la sensibilité aux bruits grinçants s’est produit près de l’origine des » reptiles dirigeants « archosauriens, qui comprennent les oiseaux et les crocodiles », explique Bhart-Anjan Bhuller, conservateur associé de la paléontologie des vertébrés au Peabody Museum of Natural History, Université de Yale, en New Haven, Connecticu. 

Il a reconstruit les conduits auditifs de plusieurs archosaures à l’aide de scans tridimensionnels de leurs crânes fossilisés.

 « Nous avons examiné toutes sortes de moteurs possibles de cette transformation et nous nous sommes rendu compte que le seul qui était cohérent avec toutes les preuves était l’avènement d’un niveau élevé de soins parentaux, et plus précisément l’utilisation de ‘appels de localisation’ par les bébés. »

La capacité d’entendre une large gamme de sons aurait pu être utile à bien des égards, par exemple pour détecter des prédateurs ou d’autres menaces, ou leur permettre de repérer plus efficacement leurs proies, explique Brusatte. Mais il aurait également pu être utilisé pour communiquer entre eux – soit pour avertir du danger, pour attirer des compagnons, intimider des rivaux ou pour aider les troupeaux à rester ensemble.

« Nous savons qu’au moins certains tyrannosaures voyageaient et chassaient peut-être en meute , donc la communication entre les individus était probablement importante », explique Brusatte.

Mais avec de si gros animaux produisant beaucoup de ces sons, comment auraient-ils sonné à nos oreilles ? Une grande partie des appels retentissants des crocodiles et des casoars dépasse les limites de l’ouïe humaine dans les basses fréquences appelées infrasons (il existe même des rapports d’alligators vivant près de Cap Canaveral en Floride produisant des appels infrasons en réponse au grondement profond des roquettes lors des lancements de la navette spatiale dans les années 1980). 

Les éléphants sont également connus pour communiquer sur de longues distances à l’aide d’infrasons et les rhinocéros de Sumatra utilisent des « sifflets » à infrasons qui ressemblent au chant des baleines à bosse pour pénétrer dans leur habitat forestier épais.

Les sons à basse fréquence et les infrasons sont particulièrement efficaces pour parcourir de longues distances, à la fois dans des environnements ouverts et dans des habitats de jungle dense. Chez les animaux de la taille du T. rex ou des sauropodes géants comme le Diplodocus, le son aurait pu être très faible.

Même si nous pouvions entendre le plus grand des dinosaures fredonner les uns aux autres, cela aurait semblé étrange à nos oreilles.

« Nous savons qu’il existe une relation d’échelle fondamentale entre la taille du corps et la fréquence », déclare Clarke. « Les petits animaux produisent des sons de fréquence plus élevée en général en raison de la longueur de leurs cordes vocales, à moins qu’ils n’aient des modifications étranges ».

Les grands animaux produisent des sons de fréquence plus basse. Et donc chez les dinosaures, vous avez ces animaux qui ont la taille de quatre éléphants empilés les uns sur les autres. Ils ne produisent pas de sons dans la gamme de fréquences de l’ouïe humaine.

« Mais vous les sentiriez probablement. »

D’autres recherches suggèrent que même si nous pouvions entendre le plus grand des dinosaures fredonner les uns aux autres, cela aurait semblé étrange à nos oreilles. Des géants comme le Supersaurus n’ont peut-être pas eu un grand contrôle sur leurs capacités vocales en raison du délai relativement long pour que les signaux nerveux voyagent le long du cou de 28 m depuis le cerveau. Cela aurait signifié que tous les appels qu’ils produisaient auraient semblé remarquablement lents par rapport aux événements qui les entouraient.

Certains paeolontologues, cependant, ont proposé que les sauropodes géants comme le Diplodocus et le Supersaurus auraient pu s’appuyer davantage sur la communication tactile lorsqu’ils se déplaçaient en troupeaux. C’est peut-être la raison pour laquelle ils ont des queues si allongées , car elles leur permettaient de rester en contact presque constant avec leurs voisins pendant leur migration.

Il est évocateur d’imaginer un Crétacé vivant avec les cris de petits dinosaures, les gazouillis des jeunes nouvellement éclos et le grondement menaçant des géants quelque part au loin. Face à un tel assaut sur les oreilles et vibrant à travers vos os, cela vaut la peine de considérer si vous resteriez pour regarder de plus près, ou simplement tourner et courir.

(Source : BBC)

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