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Pourquoi les dinosaures carnivores possédaient-ils des crêtes colorées ?

On ne fait pas plus punk que Tyrannosaurus rex, et il y a une explication évolutive à cela.

Le Carnotaure, un théropode possédant des cornes crâniennes. Image: Ryanz720

La Terre a accueilli des prédateurs plus terrifiants les uns que les autres au cours des millénaires, mais aucun, sans doute, n'est plus admiré que Tyrannosaurus rex. Appartenant à la famille des théropodes, dont sont issus les oiseaux modernes, ces géants du Mesozoïque ont été parmi les plus gros carnivores à parcourir la surface terrestre : mesurant plus de dix mètres de long, ils pouvaient peser plus de 6 tonnes.

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Les dimensions frappantes de ces créatures en ont fait les stars des films de monstres et des collections de paléontologie ; pourtant, nous ne savons pas vraiment quelles contraintes évolutives ont pu leur donner des mensurations impressionnantes.

Une nouvelle étude publiée dans Nature Communications a identifié une corrélation, jusque-là inexplorée, entre la masse des théropodes et la présence « d'ornements crâniens » tels que des crêtes, des cornes ou des proéminences colorées.

Selon l'article, 20 des 22 plus grosses espèces de dinosaures théropodes dont nous connaissons bien l'anatomie possédaient des ornements crâniens. Parmi eux, ceux qui pesaient plus d'une tonne étaient caractérisés par ce que l'on appelle « un gigantisme accéléré, » ce qui signifie qu'ils ont grossi 20 fois plus vite que les espèces ne possédant pas d'ornements. Il existerait donc un lien entre la taille des théropodes et leurs couvre-chefs extravagants.

« On ne peut ignorer cette corrélation. Pour comprendre d'où elle vient, il faut examiner le rôle des ornements eux-mêmes chez les théropodes, » nous explique Terry Gates, chercheur en paléontologie à l'Université de Caroline du nord et auteur principal de l'étude, dans une conversation téléphonique.

De nombreux clades animaux sont caractérisés par l'évolution d'ornements crâniens, des bois et cornes des ongulés en passant par les casques flamboyants des casoars. Ces organes, qui attirent l'œil, servent le plus souvent à attirer des partenaires sexuels, à dissuader des rivaux ou à les combattre.

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Modèle de Dilophosaurus, un théropode réputé pour sa crête majestueuse. Image: Wikipek

BCependant, l'effet macro-évolutif des ornements crâniens sur la masse corporelle de ces animaux n'a encore jamais été étudié. « Personne n'avait jamais détecté cet effet pour la simple et bonne raison que les fossiles ne sont jamais utilisés pour étudier les taxons modernes, » explique Gates. « Or, sans ce contexte fossile, il est impossible de repérer ce genre de tendance. »

En tant que spécialiste mondial des dinosaures à bec de canard, un autre groupe d'animaux géants possédant des ornements crâniens ostentatoires, Gates s'intéresse de près au rôle évolutif de ces organes dans de nombreux clades anciens et modernes.

« En ce moment j'étudie les galliformes, c'est-à-dire des oiseaux tels que les dindes, les poules, les hoccos et les cailles, » dit-il, ajoutant que « Nous devons garder à l'esprit que le gigantisme chez le poulet moderne n'est pas comparable au gigantisme chez le T. rex, bien évidemment. »

En effet, même si les poulets ont une parenté avec les tyrannosaures, ils ne sont certes pas aussi imposants (sauf si vous êtes alektorophobe). Toutes proportions gardées, « nos premiers résultats montrent que les plus gros individus possèdent des ornements crâniens, tandis que les plus petits en sont dépourvus, » explique Gates.

De même, les petits théropodes mentionnés dans l'étude, tels que les Maniraptoriformes, dont sont issus les oiseaux, étaient moins susceptibles de posséder des protubérances crâniennes colorées. L'équipe a estimé qu'en matière de signal sexuel, ces animaux se seraient concentrés sur le plumage, et n'auraient pas investi dans les extravagances crâniennes observées chez leurs parents plus gros.

Analyser cette relation entre ornementation et gigantisme pourrait faire la lumière sur d'autres phénomènes évolutifs, et nous donner des indices sur les environnements et les niches écologiques dans lesquels évoluaient ces animaux.

Par exemple, Gates et ses co-auteurs ont suggéré que les grands théropodes ornés auraient peuplé des habitats ouverts non forestiers dans lesquels leurs coiffes auraient facilement attiré l'attention. Ils auraient donc été plus visibles auprès de leurs camarades et de leurs rivaux. Sachant que les ornements peuvent imposer des contraintes fortes sur les organismes qui les portent (exigeant le développement de vertèbres renforcées pour soutenir le poids de la tête, par exemple), ils peuvent également nous donner des informations intéressantes sur l'anatomie des dinosaures.

« Nous pouvons déduire des tas de choses sur le corps des dinosaures à partir du style et de la taille de ses ornements, » estime Gates. « Notre but est de comprendre comment différents systèmes anatomiques s'organisent en fonction des contraintes environnementales. »

Nous pourrions déduire la couleur des motifs des ornements crâniens des théropodes en utilisant les mêmes méthodes qui nous permettent de comprendre la disposition des plumes et des couleurs chez d'autres dinosaures. Les découvertes des paléontologues et des biologistes exigent que nous actualisions sans cesse nos représentations des dinosaures carnivores, quitte à briser les fantasmes de notre enfance ; nous savons désormais que ces animaux étaient très colorés, et que de nombreuses espèces possédaient des plumes extravagantes. À présent, il nous reste à comprendre ce qu'ils avaient sur la tête, et pourquoi.