Havers ».
Les schémas1, 2, 3 et 5 sont extraits de l’ « abrégé d’histologie » de J. Poirier, J-L Ribadeau-Dumas. Editions Masson. 1974.
Le système de Havers (qui fait que chaque os contient de nombreux vaisseaux sanguins) existe chez les homéothermes (mammifères, oiseaux) mais pas chez les poïkilothermes tels les reptiles
actuels, les amphibiens et les poissons.
Or, on constate que l’os Haversien se rencontre aussi dans 3 groupes de reptiles fossiles :
Les dinosaures et les ptérosaures ou reptiles volants.
Les reptiles mammaliens du groupe des THERAPSIDES (mais pas par leurs ancêtres de l’ère primaire du groupe des pélycosauriens).
Un autre argument s’appuyant sur la structure du tissu osseux vient à l’appui de cette théorie :
Chez les poïkilothermes, l’os arrête sa croissance en épaisseur en saison froide du fait de la baisse de la température interne et reprend son activité au retour des « beaux jours ». Il s’ensuit l’apparition d’anneaux (« croissance annelée ») qui (comme dans le cas des troncs d’arbres) peuvent être décomptés afin de déterminer l’âge de l’animal. Ce qui précède ne peut être valable que s’il existe des saisons suffisamment marquées.
Chez les homéothermes, du fait d’une température interne constante, de tels anneaux n’apparaissent pas.
Des coupes pratiquées dans des os de reptiles fossiles montrent que des cernes annuels sont visibles chez les ancêtres des tortues, des lézards, des crocodiles et des reptiles mammaliens du groupe des pélycosauriens.
La même structure se retrouve également dans les os d’un petit groupe de reptiles aquatiques fossiles qui se nourrissait de poissons et qui vivaient à la fin de l’ère primaire (début du Permien) en Afrique du Sud et au Brésil : les mésosauriens comme mesosaurus (dont la place dans la classification des reptiles est incertaine).
Par contre, les anneaux sont absents chez les dinosaures et les reptiles mammaliens thérapsides.
Il faut néanmoins « tempérer » ces résultats car, à l’ère secondaire, les saisons étaient peu marquées.
J’ignore s’il existe des résultats tangibles portant sur l’étude des os des ptérosaures, mais leur pelage est un signe d’endothermie.
CONCLUSION PROVISOIRE : LES DINOSAURES SERAIENT DES HOMEOTHERMES.
Dessins : David Lambert.
A gauche : coupe d’os de dinosaure, à droite coupe d’os d’un homéotherme (ici la vache) : il existe dans les 2 cas
un système de Havers.
Doc. Extrait du livre de Michael Benton : « Le monde préhistorique » aux Deux Coqs d’Or.
B) La structure du cœur :
En 1996 a été découvert dans le Sud Dakota
« Willo », un dinosaure végétarien du groupe des ornithopodes, d’une longueur de 4 mètres, d’un poids de 300 kg et vieux de 66 millions d’années.
L’ossature de la cage thoracique était
particulièrement bien préservée. Le Dr Andrew Kuzmitz a pratiqué une tomographie assistée par ordinateur de la région thoracique. Les images tridimensionnelles ont révélé la structure du cœur : 2 cavités voisines (vraisemblablement les ventricules) et une structure tubulaire positionnée
comme une aorte unique. Les oreillettes, très minces, se sont probablement effondrées au moment de la mort.
Les reptiles actuels non crocodiliens possèdent un cœur à 2 oreillettes mais dont le ventricule présente une cloison incomplète séparant partiellement une chambre ventrale d’une chambre dorsale. Ce n’est qu’avec les crocodiles, les oiseaux et les mammifères qu’apparaît une cloison complète séparant ici le ventricule en une cavité droite et une cavité gauche.
Tous les reptiles actuels sont pourvus de 2 aortes. La gauche disparaîtra chez les oiseaux et la droite chez les mammifères.
L’étude du cœur de willo conduit à penser qu’il est plus proche de celui des oiseaux et des mammifères que de celui des reptiles actuels et qu’il s’agit en conséquence probablement d’un animal à « sang chaud ».
C) L’argument des besoins énergétiques :
Les besoins énergétiques (et donc la consommation d’aliments) d’un animal à « sang chaud » sont bien plus
élevés que ceux d’un animal à « sang froid ».
Un éléphant d’Afrique, homéotherme d’un poids de 5 à 7,5 tonnes, doit consommer quotidiennement un minimum de 50 kg de nourriture. La quantité de fourrage ingérée peut même atteindre 100 kg et on peut estimer qu’un éléphant passe 10 heures par jour à se nourrir.
Pensons aux sauropodes (diplodocus 10 tonnes, apatosaurus = brontosaure 30 t, brachiosaurus 80 t…) : on imagine mal qu’ils aient pu être des dinosaures à sang chaud.
La quantité de nourriture qu’ils auraient dû avaler, et compte tenu de leur poids, semble dépasser largement leurs capacités de prélèvement. Il leur aurait fallu manger environ 150 kg de nourriture par jour s’ils étaient à sang froid et 1 tonne s’ils étaient à sang chaud.
A noter néanmoins que les dinosaures étaient pourvus d’un
2ème palais qui leur permettait de se nourrir sans cesser de respirer et qui accroissait donc leur capacité de prélèvement.
Le cœur de « Willo », un dinosaure du groupe des thescelosaurus (ce qui signifie
"merveilleux lézard"). Ici, la cage thoracique, bien préservée protégeait le cœur.
Rations de viande : le lézard mange son propre poids
de nourriture en 60 jours, le guépard en 10 jours, le lion en 8,5
jours et le chien sauvage en 6,5 jours. S’ils étaient à sang froid, les
dinosaures carnivores avaient l’appétit de a. S’ils étaient à sang
chaud l’appétit de b, c ou d.
Document extrait du « Guide complet des dinosaures » par David Lambert.
Editions Larousse.
SYNTHESE :
Un consensus semble actuellement s’établir entre les spécialistes : les dinosaures seraient ni des animaux à sang chaud ni des animaux à sang froid, mais des espèces « à sang tiède », des animaux engagés dans la voie de l’endothermie sans pour autant la maîtriser.
Les reptiles mammaliens du groupe des thérapsides auraient mieux réussi leur homéothermie.
La mise en évidence de traces de vibrisses (= poils tactiles de la face) permet de penser qu’ils possédaient une véritable fourrure isolante. Des reliquats de glandes sudoripares ont également été observées sur le museau. On considère qu’ils ont atteint un stade comparable à celui des ornithorynques et échidnés (= mammifères primitifs actuels qui pondent des œufs) dans le maintien de leur température interne.
III- LE ROLE DES VOILES ET PLAQUES OSSEUSES :
A) VOILES :
On admet généralement que les voiles tendues sur le dos :
- De certains reptiles mammaliens pélycosauriens (Edaphosaurus et Dimetrodon)
- Du reptile saurischien carnosaure Spinosaurus.
- Du dinosaure avipelvien ornithopode Ouranosaurus.
1… captaient la chaleur matinale et permettaient ainsi aux reptiles engourdis de devenir actifs plus rapidement.
2… éliminaient à la faveur de la fraîcheur et de la brise du soir, la chaleur emmagasinée durant la journée.
3… dissipaient l’excès de chaleur suivant un effort musculaire important sous un climat chaud, lorsque les animaux se plaçaient à couvert.
B) PLAQUES OSSEUSES :
Des études poussées effectuées sur des plaques de stégosaures ont abouti à l’idée qu’elles n’étaient qu’un assez mauvais système de captation de la chaleur mais qu’elles correspondaient par contre à un excellent mécanisme dissipateur fonctionnant par convection.
Convection : les molécules de l’air ambiant se réchauffent au contact des plaques mais sont renouvelées par d’autres du fait des déplacements de l’air ou de l’individu.
Dessin : David Lambert.
Stégosaure illustrant un timbre polonais.
Dessins : David Lambert.
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…