La parenté entre les oiseaux et les dinosaures a été établie depuis les années 1970, grâce aux travaux du paléontologue américain John Ostrom sur Deinonychus antirrhopus, un petit théropode carnivore et le plus connu, Archaeopteryx lithographica, un dinosaure avien, aux traits caractéristiques d’oiseaux archaïques. Toutefois, le mécanisme évolutif qui a conduit les dinosaures au vol reste encore largement débattu au sein de la communauté scientifique. Ces deux dernières années, des travaux récents sur la morphologie de certains ptérosaures et sur la chronologie d’apparition des oiseaux modernes, avaient par ailleurs montré à quel point les grandes étapes de la conquête du ciel étaient encore mal comprises. Actuellement, on ne sait toujours pas exactement comment les dinosaures ont appris à voler, et la découverte de ce nouveau fossile ne risque pas de nous rapprocher de la réponse.
Il s’appelle Norellraptor barsboldi : un microraptoria qui appartient au groupe des Paraves, qui regroupe une partie des théropodes (dont le plus célèbre est sans aucun doute le Velociraptor) et, à leur extrémité la plus évoluée, les oiseaux actuels. Son fossile, exceptionnellement bien préservé (voir photo ci-dessous), a été mis au jour dans le nord-est de la Chine, dans des strates du Crétacé inférieur. Une période déjà réputée pour ses trésors paléontologiques depuis la découverte, en 1996, du Sinosauropteryx prima dans la province du Liaoning, le premier dinosaure non-avien officiellement décrit avec des plumes. Les travaux de Xuri Wang de l’Académie chinoise des sciences géologiques et de ses collègues concernant N. barsboldi ont été publiés le 29 septembre, dans la revue Nature Communications.
Un cousin oublié du Velociraptor bien plus proche du pigeon que du monstre
N. barsboldi ne dépasse même pas les 60 cm de long, soit environ la taille d’un chat domestique adulte, et au moment de sa mort, il n’avait visiblement pas fini de grandir. Ses plumes ont naturellement plus souffert du temps, et ont été moins bien conservées que ses os, mais les chercheurs ont tout de même réussi à en tirer quelques enseignements quant à sa capacité à voler.
Ses membres antérieurs, ses membres postérieurs et sa queue portent des rémiges, de grandes plumes rigides qui assurent la portance et la propulsion chez tous les oiseaux volants contemporains. Le reste de son corps n’est recouvert que de plumes filiformes, sans aucune fonction aérodynamique.
Une morphologie à quatre ailes qui le rapproche de Microraptor gui, ce microraptorien décrit en 2003 depuis les mêmes gisements du Liaoning, dont la découverte avait nourri l’hypothèse que ce groupe menait un mode de vie arboricole, apprenant d’abord à planer depuis la cime des arbres avant de maîtriser le vol battu (vol actif et autonome, propulsé par le battement des ailes). Pourtant, partager des attributs similaires ne signifie pas avoir suivi le même chemin pour y parvenir.
.Sa position dans l’arbre phylogénétique des Paraves (le diagramme qui cartographie les liens de parenté entre espèces) le place donc sur une branche différente de la lignée aviaire.
L’analyse microstructurale de ses os le démontre : les ailes des oiseaux modernes continuent de se développer après la naissance et c’est grâce à cette croissance prolongée qu’elles acquièrent la puissance musculaire et la rigidité osseuse indispensables au vol battu.
Les origines du vol : la fin du dogme de l’ancêtre unique ?
Chez N. barsboldi, l’ossification complète et précoce des membres antérieurs montre, au contraire, qu’il a pu voler sans que ses ailes ne passent par cette phase de croissance. Une particularité qui a mené les chercheurs à conclure que les microraptoria et les oiseaux ont développé leur capacité à voler indépendamment l’un de l’autre, au sein du même grand groupe des Paraves, sans l’hériter d’un ancêtre commun volant.
C’est ce qu’on appelle une convergence évolutive : comme les chauves-souris et les oiseaux, qui ont tous deux développé des membres antérieurs adaptés au vol à partir de pattes de reptiles, sans que l’un n’ait hérité cette capacité de l’autre.
« Les étapes qui ont mené au vol se sont succédé de manière totalement différente d’une lignée à l’autre [NDLR : les microraptoria et les oiseaux] », expliquent Wang et son équipe. Toutefois, malgré l’hypothèse avancée par l’équipe, il est impossible, en paléontologie, d’extrapoler les conclusions d’une étude portant sur un seul fossile, une limite méthodologique que les auteurs reconnaissent. « […] Les liens évolutifs entre l’appareil de vol des oiseaux et les présumées adaptations aériennes des microraptorinés restent controversés, tant d’un point de vue fonctionnel que phylogénétique », admettent-ils. Il sera donc nécessaire de retrouver les mêmes caractéristiques anatomiques et développementales de cette nouvelle espèce chez d’autres microraptoria pour consolider cette hypothèse. Néanmoins, grâce à N. barsboldi, nous savons désormais que deux des groupes les plus proches des oiseaux dans l’arbre du vivant ont vraisemblablement acquis la capacité à voler en empruntant des chemins évolutifs différents.
- La découverte de Norellraptor barsboldi en Chine remet en question l’évolution du vol chez les oiseaux et leurs ancêtres.
- Ce dinosaure à plumes, mesurant 57 cm, montre des caractéristiques distinctes de vol par rapport aux oiseaux modernes.
- Les recherches suggèrent que les microraptoria et les oiseaux ont développé leur capacité à voler indépendamment, sans ancêtre commun.
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