Les oiseaux diffèrent des reptiles essentiellement par des adaptations liées à leur capacité de voler, la possession de plumes constituant sans doute le caractère le plus marquant.
II- L’ARCHAEOPTERYX (= "plume ancienne") :
Chacun a entendu parler de l’archéoptéryx (Archæoptéryx en latin) dont 7 exemplaires ont été découverts dans le jurassique supérieur de Bavière (les deux derniers en 1987 et 1992) dans des couches de calcaire fin (calcaire lithographique) remontant à 145 millions d’années.
C) ETUDE DE L’ANIMAL : Cet animal, de la taille d’une corneille, présente à la fois :
* des caractéristiques reptiliennes : tête munie de mâchoires dentées, vertèbres du cou biconcaves, côtes non reliées entre elles par des saillies ou apophyses, bassin, queue longue (23 vertèbres) …
* des caractéristiques d’oiseaux : articulation de la mâchoire (par le biais d’un
"os carré" à double tête), pubis dirigé vers l’arrière, clavicules qui fusionnent vers l’avant pour former une fourchette, os creusés de cavités et, bien sûr, présence de plumes sur les ailes et sur la queue…
Des dinosaures à l’origine des
oiseaux ?
Fossile d’Archæoptéryx n° 6 (1987) initialement pris pour un petit dinosaure appelé compso-gnathus, ici, le plumage n’est pas nettement
distinct et il manque des parties du crâne.
Empreinte de plume découverte en 1860 dans la carrière de cal-caire lithographique de
Solnhofen (Bavière).
Les 3 doigts des pattes antérieures étaient très développés, sans fusion des métacarpiens, mobiles et pourvues de longues griffes acérées.
Le bassin et les pattes postérieures indiquent que l’archéoptéryx était un bon coureur.
A noter que la fourchette, os typique des oiseaux (mais qui existe aussi chez les dinosaures théropodes du crétacé), est absente chez l’Archéoptéryx d’Eichstätt. On pense que, chez les individus jeunes, elle était cartilagineuse et donc non conservée au cours de la fossilisation.
L’anatomie de l’archéoptéryx le fait considérer comme un maillon intermédiaire entre les reptiles et les oiseaux.
A noter pourtant que l’archéoptéryx diffère des oiseaux par plusieurs points :
* Il ne présentait pas de sternum ossifié et des côtes ventrales occupaient son emplacement.
* Les métacarpiens n’étaient pas soudés.
* Ses os n’étaient pas pneumatisés.
* Le bassin n’était pas allongé contrairement à celui des oiseaux actuels.
* Il n’existait pas de pygostyle (partie résultant de la fusion des vertèbres caudales et liée à l’atrophie de la queue chez les oiseaux).
Si l’on retient l’hypothèse du maillon intermédiaire entre reptiles et oiseaux, il devient alors nécessaire de préciser ses origines reptiliennes.
A noter la présence de côtes ventrales chez l’archéoptéryx qui n’existent plus chez les oiseaux actuels.
Dessins : « Pour la Science » n° 147.
Janvier1990.
Peter Wellnhofer.
Archéoptéryx d’Eichstätt : le + pt exemplaire trouvé.
Les plumes deviennent visibles en lumière rasante.
B) ETUDE DE LA FILIATION DE l’ARCHAEOPTERYX:
D’après John Ostrom, paléontologue de l’Université de Yale (U.S.A.), l’ARCHAEOPTERYX se révèle étonnamment semblable à un petit dinosaure bipède carnivore du groupe des théropodes : COMPSOGNATHUS et doit être considéré comme un cœlurosaure, même s’il s’en distingue par la présence de plumes.
Pour Ostrom, la lignée évolutive menant aux oiseaux serait la suivante :
Reptile diapside thécodonte dinosaure sauripelvien cœlurosaure oiseau Il peut paraître surprenant de faire dériver les oiseaux de dinosaures à bassin de reptile et on penserait plus
volontiers à rechercher leur origine parmi les dinosaures à bassin d’oiseau comme l’a fait Galton (1970).
Pourtant, toutes les recherches actuelles confirment l’hypothèse d’Ostrom.
Walker (1972), lui, situe l’origine des oiseaux parmi les ancêtres des crocodiles : Reptile diapside thécodonte reptile arboricole du trias
Les théories d’Ostrom et de Walker sous-tendent aussi des modes de vie totalement différents :
- J. Ostrom considère qu’archéoptéryx était un reptile se déplaçant sur le sol comme compsognathus et qu’il utilisait ses ailes emplumées pour capturer les insectes dont il se nourrissait. Ces ailes l’auraient amené au seuil du vol et il aurait pu effectuer un court vol battu.
- A.D. Walker voit, en fait, l’acquisition du vol s’effectuer à partir d’un stade arboricole, l’
archæoptéryx (ou son ancêtre) se serait jeté de l’arbre et aurait pratiqué un vol plané. L’étude des griffes de l’animal (qui ressemblent à celles des pics, des chauves-souris et des écureuils) montre qu’il pouvait effectivement grimper aux arbres.
En juin 2000, 9 chercheurs ont publié dans « Science » un article qui fait remonter la plume à 220 millions d’années… Ces spécialistes ont réexaminé un archosaure du groupe des thécodontes pseudosuchiens (voir page 11) du trias : Longisquama insignis considéré comme arboricole. Il avait été décrit en 1970 comme présentant sur le dos, 2 rangées parallèles de fort longues écailles. Selon ces auteurs, les écailles en question sont des plumes !!!
Compsognathus : 60 cm Archaeopteryx : 30 cm
A noter que les membres antérieurs d’archéoptéryx sont plus longs que ceux de Compsognathus et que tous les 2 présentent des côtes ventrales, non reliées aux autres parties du squelette, telles qu’il
en existe encore actuellement chez les lézards et les crocodiles (elles existaient aussi chez les 1ers amphibiens et reptiles).
Archæoptéryx
Oiseaux
Crocodiles qui auraient donc totalement changé de milieu.
Dessins : « Pour la Science » n° 147. Janvier1990.
Longisquama était-il pourvu d’’’’écailles ou de plumes ?
Des paléontologues américains dont Terry Jones, zoologue à l'Université de l'Etat de l'Oregon, ont donc repris l’étude du fossile Longisquama découvert en 1969 au Kirghizistan par Alexander Sharov et qui se trouvait depuis dans un musée de Moscou.
Ce reptile diapside d’Asie centrale, vieux de 220 millions d'années évoque un petit lézard d'environ 25 cm de long. Il se déplaçait en planant d'arbre en arbre, s'aidant de 12 structures dorsales montées sur la colonne vertébrale… et non pas sur les membres antérieur ou la queue. De toutes façon, apparemment, sa musculature n’autorisait pas le vol.
Les chercheurs américains sont persuadés
que les longues écailles dorsales correspondent à des plumes… plumes fixées sur un reptile qui vivait donc quelques 75 millions d'années avant l'apparition d'archéoptéryx considéré comme l'ancêtre des oiseaux.
"Même si l'on ignore les plumes, cet animal ressemble à l'ancêtre d'un oiseau. Les dents, la structure pectorale, le cou et le crâne ressemblent à ceux des oiseaux". Terry Jones.
Mais la théorie ne fait pas l'unanimité. Tout le débat tourne finalement autour de ces fameuses structures dorsales. S’agit-il
d’écailles ou bien de plumes ?
"Je ne pense pas que ces choses-là soient des plumes", affirme Luis Chiappe, spécialiste de l'évolution des oiseaux au Musée d'histoire naturelle de Los Angeles.
Richard Prum, un ornithologue de l'Université du Kansas a eu l'occasion d'examiner le fossile… "Ils ont tellement tort que s'en
est à peine croyable. Leurs résultats ne seraient pas publiés dans une revue d'ornithologie de troisième classe. C'est assez scandaleux".
Longisquama
Photographie provenant du site http://news.bbc.co.uk/hi/english/sci/tech/newsid
Ecaille ou plume ? Photographie provenant
du site du fils d’Alexander Sharov, découvreur du fossile.
http://www.ento.vt.edu/~shar ov/reptiles/longisq.html
Longisquama http://www.ento.vt.edu/~sharov/reptiles/longisq.html
C) L’ARCHAEOPTERYX VOLAIT-IL ?
La majorité des chercheurs voient dans l’archéoptéryx un mauvais voilier (qu’il ait été arboricole ou terrestre)… il ne disposait pas en effet de sacs aériens (= prolongements des poumons, se localisant dans la tête et le tronc et émettant des diverticules dans les os) contrairement aux oiseaux actuels.
Chez les oiseaux contemporains incapables de voler, telle l’autruche, le rachis devient un axe de symétrie c’est-à-dire qu’il est à égale distance des bords antérieur et postérieur de la plume.
Chez l’archéoptéryx, les rémiges sont dissymétriques…
comme chez les oiseaux capables de voler aujourd’hui : l’archéoptéryx devait voler et bien voler.
* Oui, me direz-vous, mais l’étude des archéoptéryx a montré qu’ils étaient dépourvus de muscles supracoracoïdiens, ceux qui assurent chez les oiseaux le relèvement des ailes.
Feduccio et Olson (1979) vous répondraient :
1. Que les mammifères volants (chauves-souris) sont dépourvus de tels muscles et que l’aile est relevée par des muscles dorsaux : les deltoïdes.
2. Que M. Sy a sectionné le tendon du muscle supracoracoïdien chez des corneilles et des pigeons et a pu constater que ceux-ci continuaient à voler grâce à que leur ancêtre ait pratiqué le vol plané).
L’opinion selon laquelle la plume des oiseaux proviendrait de l’écaille
des reptiles est bien ancrée… mais n’est pas étayée par les données
paléontologiques.
En haut, archéoptéryx atterrissant et en bas, archéoptéryx grimpant sur un
arbre (théorie du grimpeur volant).
Dessins de Manfred Reichel.
L’apparition des oiseaux et de leur plumage reste une des questions les plus
fascinante de la paléontologie…