Deinonychus, un «oiseau de proie» du Crétacé?

Dans mes précédents messages j'ai eu l'occasion de parler de multiples dinosaures à plumes, y compris d'un clade de redoutables prédateurs à savoir le clade des Deinonychosauriens, comprenant lui même le clade des Dromaeosauridés, comprenant lui même le redoutable Deinonychus (voir arbre phylogénétique ci-dessous).

Arbre phylogénétique des Cœlurosauriens. En (18) nous avons l'embranchement des Deinonychosauriens et en (20) celui des Dromaeosauridés au sein duquel se trouve Deinonychus. Notons que cet arbre phylogénétique est susceptible de subir quelques modification pour plus de détail concernant ce dernier point vous pouvez vous référez à ce précédent message.

En 1969 déjà le célèbre paléontologue John Ostrom montra que Deinonychus possédait des caréctéristiques aviennes troublantes [1]. Et alors que l’apparentement des Dromaeosauridés avec les oiseaux devint certain dès les années 2000, l’on aurait pu penser, après avoir souligné que les Dromaeosauridés avait un système respiratoire hautement similaire à celui des oiseaux [2], qu’on ne pouvait guère être davantage surpris sur l’étonnante ressemblance qu’arborait cette catégorie de dinosaures avec nos amis à plumes contemporains.

Et pourtant Que nenni! Il semble que bien d’autres similitudes aviennes attendent d’être reconnue au grand jour chez ces animaux à plumes aujourd’hui disparus.

En effet une équipe de chercheurs vient de publier une étude sur l'anatomie de Deinonychus.

Cette étude revient sur l'anatomie de Deinonychus pour tenter de comprendre comment Deinonychus ainsi que les autres Dromaeosauridés comme Vélociraptor, chassaient et tuaient leurs proies.

Reconstitution de Deinonychus antirrhopus

La conclusion des chercheurs est élégante et remarquablement cohérente à la fois. Les Dromaeosauridés (Deinonychus, Dromaeosaurus, Vélociraptor, etc, etc.....) tuaient probablement leurs proies de la même manière que les oiseaux de proie actuels.

En effet les Droameosauridés possédaient en guise de deuxième orteil un doigt rétracté ne touchant pas sol surmonté d'une griffe en forme de faucille. Lorsque les Dromaeosauridés capturaient une proie ils pouvaient ainsi planter violemment leur griffe dans celle-ci.

Mouvement de la griffe lors de la capture de la proie

Cependant comment cela se passait-il dans les faits? Car même si la griffe des Dromaeosauridés est impressionnante elle n'aurait de loin pas forcément suffit à tuer la proie! Or c'est en comparant les Deinonychus aux oiseaux de proie actuels comme les Aigles que les chercheurs ont compris comment très probablement ces animaux disparus capturaient leurs proies et les tuaient. Et comme un image vaut souvent mieux qu'un long discours voici à quoi la capture d'une proie par un Deinonychus devait ressembler.

Deinonychus et les autres Dromaeosauridés devaient probablement sauter sur leurs proies puis immobiliser celles-ci à l'aide de leur puissante griffes (A) notamment de leur faucille du deuxième orteil qu'ils devaient violemment planté dans le corps de leurs victimes (B). Puis ils rabattaient leur membres antérieurs sur les côtés de la proie pour l'immobiliser (G). Ils pouvaient également battre des membres antérieurs à la manière des oiseaux de proies actuels pour se maintenir en équilibre sur une proie qui devait se débattre (F), les membres antérieurs emplumé servant donc à se maintenir en équilibre et à mieux maintenir la proie en place . Puis alors une fois la proie bien maîtrisée le Deinonychus n'avait plus qu'à commencer à la dévorer et si nécessaire à l'achever avec sa mâchoire (H).

Cette stratégie de chasse est parfaitement compatible avec l'anatomie de Deinonychus et des autres Dromaeosauridés. Car ceux-ci n'avaient en effet pas une mâchoire robuste, mâchoire dont la pression lors de la morsure n'était probablement pas suffisante pour que ces animaux s'attaquent à des proies en tentant de les chopper directement avec leurs gueules. En fait comme les oiseaux de proies actuels, dont la mâchoire a également une puissance limitée, les Dromaeosauridés devaient donc généralement capturer leurs proies via leurs membres postérieurs. Les membres antérieurs eux ne servant pas à déchiqueter la proie mais simplement à maintenir celle-ci et permettant au Dromaeosauridés de demeurer en équilibre sur sa proie. Une fois que cela fut fait il ne restait plus qu'à achever et à dévorer la proie en question.

Cette nouvelle étude sur Deinonychus a deux implications sur notre connaissance au sujet des Dromaeoasuridés et plus généralement des Deinonychosauriens.

La fin d’un «mythe»?

Tout d’abord cela pourrait remettre en question une «scène de chasse» bien connu des spécialiste des dinosaures à savoir celle d’une meute de Deinonychus attaquant un Tenontosaurus (dinosaure herbivore Ornithischien nettement plus grand que Deinonychus) comme le montre l’image ci-dessous.

En effet cette «scène de chasse» se base sur le fait que l’on a retrouvé à deux reprise, un fossile de Tenontosaurus entouré de plusieurs squelette de Deinonychus. Cela ayant poussé certains paléontologues à spéculer sur un possible témoignage de Deinonychus chassant en meute un Tenontosaurus. Or comme l’a souligné le paléontologue Andrea Cau, il est davantage probable que ces fossiles ne témoignent en réalité que de Deinonychus jouant les charognards sur un Tenontosaurus déjà mort.

Car ce que l’étude précédente souligne comme d’autres avant elle, c’est que Deinonychus n’était guère un prédateur muni par exemple, d’une mâchoire solide, arme généralement nécessaire pour s’attaquer à de grosses proies. De plus la méthode de chasse attribuée à Deinonychus par l’étude en question, tendrait à démontrer que les dits Deinonychus ne pouvaient pas s’attaquer à des proies considérablement plus grosses qu’eux.

Cependant il ne faut non plus pas là aller trop vite en besogne, car comme le souligne Ed Yong, Deinonychus pouvait peut-être s’attaquer à des proies relativement grandes. De plus on ne peut guère exclure le fait que Deinonychus chassait en meute à partir de cette étude.

Un indice sur l’origine évolutive du vol des oiseaux?

L’autre point important de cette étude sur les modalités de chasse de Deinonychus est ce que ces dernières pourraient nous fournir comme indice sur l’origine du vol des oiseaux. Comme cela a été vu plus haut les auteurs de l’étude ont conclu que Deinonychus et par extension les autres Dromaeosauridés, capturaient et tuaient leurs proies à la manière des aigles actuels. Et cette similitude dans la manière de capturer leurs proies comprenait également la manière de battre ses membres antérieurs pour se maintenir en équilibre sur la proie pendant qu’ils la serraient dans leurs membres postérieurs via notamment sa fameuse griffe en forme de faucille (voir l’image précédente). En effet cette technique de chasse est encore couramment employé par les oiseaux de proie actuels. Ci-dessous une vidéo d'un Épervier d'Europe (Accipiter nisus) usant de battements d'ailes pour se maintenir en équilibre et ainsi maintenir sa proie entre ses griffes.

Or selon les auteurs de cette étude ce mode de chasse consistant à user de ces membres antérieurs comme outil d’équilibrage via le battement de ceux-ci pourrait constituer une sorte de «prélude évolutif» au vol battu des oiseaux!

Bien évidemment les auteurs de l’étude sont conscient du fait que Deinonychus est un cousin et non l’ancêtre des oiseaux actuels. Tout comme ils sont conscients que les oiseaux ont du évolué à partir de dinosaures théropodes certes similaires à Deinonychus mais également probablement beaucoup plus petits et peut-être (probablement) pas avec une griffe en faucille hypertrophiée comme celle que possédait Deinonychus et les autres Dromaeosauridés. Mais donc les auteurs de l’étude affirment que les ancêtres communs des oiseaux et de Deinonychus pratiquaient déjà se mode de prédation avec battements des membres antérieurs pour maintenir la proie en place, ce mode de vie aillant donc pu selon les auteurs mener une partie de cette lignée de dinosaures ancestraux sur le chemin du vol battu.

Bien évidemment cette thèse de l’origine du vol des oiseaux via le battement des membres antérieurs pour maintenir une proie en place demeure extrêmement spéculative. Car autant l’étude de l’anatomie de Deinonychus et le mode de prédation attribué à ce dernier par les auteurs de cette étude, demeure des plus élégante et crédible. Autant leur hypothèse évolutive faite à partir de ces premières conclusions demeure sujette à caution.

Mais donc toujours est-il que cette étude nous montre que les redoutables Dromaeosauridés comme Deinonychus, Dromaeosaurus, Vélociraptor et bien d’autres encore, était probablement très similaires dans leur mode de chasse, aux rapaces actuels, en dépit du fait qu’il ne savaient pas voler.

Plus les découvertes et les recherches s’accumulent plus les dinosaures à plumes nous sembles proches des oiseaux. Si le fait de dire que les oiseaux sont des dinosaures peut changer la perception qu’ont certains de la gente avienne, ce serait plutôt la perception de bon nombre de dinosaures qu’il faudrait changer. Vous vous souvenez du sale gosse du début du premier film de la série des «Jurassic Park» disait que le Vélociraptor c’était juste comme une grosse dinde?

Eh bien devinez quoi le gosse n'avait pas tout à fait tort bien au contraire!

Références:

[1] John Ostrom (1969), Osteology of Deinonychus antirrhopus, an unusual theropod from the Lower Cretaceous of Montana, Peabody Museum of Natural History Bulletin 30: 1–165

[2] Jonathan R Codd, Phillip L Manning, Mark A Norell and Steven F Perry (2007), Avian-like breathing mechanics in maniraptoran dinosaurs, Proceedings of the Royal Society

[3] Denver W. Fowler et al (2011), The Predatory Ecology of Deinonychus and the Origin of Flapping in Birds, PLoS ONE

Bonne Année 2012!

N.B: Petite vidéo que j'avais visionné au nouvel an dernier et qu'avait posté la connaissance d'un forum.

L'importance méconnue de l'évolution neutre

Ce présent message reprend en grande partie un message que j’avais posté sur un forum de discussion sous le pseudo de uno. Je me suis en effet dit qu’il serait intéressant de revenir sur cet exemple précis qu’est celui de l’évolution chez le Rat-Taupe du gène codant la protéine «αA Cristalline» et de ses application en matière de compréhension de cette discipline scientifique fascinante qu’est la biologie de l’évolution.

Lorsque les gens entendent parler de la Théorie de l’évolution, ils pensent généralement immédiatement à Charles Robert Darwin, à la sélection naturelle et à la survie des plus aptes. Pire beaucoup de gens confondent évolution et adaptation!

Or bien évidemment l’écrasante majorité des biologistes (à l’exception de quelques «ultra-darwiniens») ne tombent pas dans ce travers et savent que si l’adaptation est une composante importante de l’évolution biologique, elle n’en est de loin pas la seule et ne peut donc être ainsi confondu avec l’évolution.

Par exemple le biochimiste Laurence A. Moran a rappelé a mentionné à plusieurs reprises sur son blog l’importance de la dérive génétique (bien que récemment on m'a fait remarqué qu'il avait tendance à appeler «dérive génétique» tout et n'importe quoi) et plus généralement de l’évolution neutre dans l’évolution des êtres vivants.

Pour rappelle la dérive génétique est grossomodo le changement de fréquences allélique au sein d’une population via «le tirage au sort des allèles» lors de la reproduction des individus et donc la dérive génétique n’implique pas de sélection favorisant tel ou tel allèle par apport à un autre. L’évolution neutre conceptualisée par le généticien japonais Motoo Kimura, reprend notamment le concept de «dérive génétique» mais en se focalisant sur les mutations elles-mêmes. C'est-à-dire en soulignant que de nombreuses mutations sont sans conséquences en soulignant que celles-ci sont neutre du point de vue sélectif pourles organisme. C’est ainsi que le paradigme de l’évolution neutre aussi parfois appelé «Théorie neutraliste de l’évolution» en arrive à la conclusion que de nombreux changements affectant l’évolution de notre génome, sont donc non-adaptatifs.

Le généticien Motoo Kimura père de la théorie neutraliste de l'évolution

Et c’est là que la théorie neutraliste de l’évolution devient intéressante, car donc celle-ci souligne également que les séquences d’ADN de notre génome remplissant une fonctionnalité importantes accumulent donc moins de mutations que celles qui demeurent inutiles. Pourquoi? Simplement parce que les mutations touchant des parties fonctionnelles de notre génome, endommageront, dans une certaine fréquence, celles-ci et seront donc éliminées par des balayages sélectifs. Certes il est important de souligner que la théorie de Kimura inclue également des mutations touchant des régions fonctionnelles de notre génome mais qui n'ont elles-mêmes pas d'impact en terme de valeur sélective et donc entre également dans la théorie de l'évolution neutre de Motoo Kimura.* Cependant les régions non-fonctionnels (ou peu fonctionnel) de notre génome accumuleront donc et donc davantage de mutations. Cela veut dire que plus une partie de notre génome est dépourvue de fonctionnalité plus celle-ci tendra à accumuler davantage de mutations.

À ce titre je reviens sur un exemple très illustratif, celui d’une séquence génétique codant une protéine nommé «αA Cristalline» qui a été étudié chez différentes espèces de rongeurs [1]. En effet une équipe de chercheur a étudié la séquence d’ADN codant cette protéine chez différentes rongeurs à savoir une espèce de Castor, le Goundi de l'Atlas, l’Écureuil roux, une espèce de Rat, une autre souris, un Hamster, et comme nous le verrons l'espèce la plus intéressante à savoir le Rat taupe (Spalax ehrenbergi). Parmi ces espèces il y en a une qui est aveugle et c’est bien évidemment le Rat Taupe nommé Spalax ehrenbergi.

Photo de Rat Taupe

Or chose intéressante la protéine «αA Cristalline» est, comme certains l'on peut-être déjà deviné via son nom, impliqué dans la vue. C’est à partir de là que l’on peut faire une intéressante hypothèse. Sachant que cette protéine accomplit une fonction cruciale dans la vision des animaux il est possible ou tout du moins probable que le gène codant la protéine «αA Cristalline» soit «conservée» c’est-à-dire soumises à de nombreux «balayages sélectifs» éliminant la plupart des mutations et donc que cette séquence évolue relativement lentement au fil du temps. Cependant cela ne serait vrai que si la protéine en question doit être «conservée» en vue de son rôle crucial dans la vision. Car chez le Rat Taupe, animal aveugle, cette protéine n’a plus ce rôle prépondérant. Et donc contrairement aux autres rongeurs le gène codant la protéine «αA Cristalline» a probablement accumulé d’avantage de mutations et donc évolué plus rapidement que chez les autres rongeurs ayant encore une vision normale.

Ainsi c’est dans cette optique qu’une équipe de chercheur a étudié la séquence du gène codant la protéine «αA Cristalline» chez différentes espèces de rongeurs à vision efficiente avec celle du Rat Taupe. Et les résultats de l’étude sont édifiants comme l’a retranscrit Stephen Jay Gould.

«La protéine codée par le gène en question chez Spalax, par exemple, a subit le remplacement de neuf acides aminés (sur 173 changements possibles) par rapport à l’état ancestral de la protéine dans ce groupe (il s’agit de la famille des muridés comprenant les rats, les souris, le hamster et la gerbille) présentent des séquences identiques, n’ayant subi absolument aucune changement par apport à l’état ancestral. On a établi que, dans l’ensemble des vertébrés, le rythme moyen de changement dans l’αA cristalline est d’environ 3 remplacements d’acides aminés par 100 positions par 100 millions d’années. Spalax est en train de changer à un rythme plus de quatre fois supérieur, soit environ 13% pour cent millions d’années. (Neuf changements sur 173 positions représentent 5,2%; mais la lignée de Spalax n'a que 40 millions d'années et 5,2% en quarante millions d’années correspond à 13% en 100 millions d’années.) En outre, Spalax a changé quatre acides aminés au niveau de positions qui sont absolument invariables chez tous les autres vertébrés étudiés - lesquels représentent soixante-douze espèces, allant du requin appelé «roussette» jusqu’à l’espèce humaine.» Stephen Jay Gould, Comme les huit doigts de la main, Éditions du Seuil 1996

Ainsi la même séquence peut évoluer un rythme différents dans différentes lignée. La séquence codant la protéine «αA Cristalline» ayant évolué plus rapidement chez Spalax ehrenbergi que chez d’autres lignées de rongeurs et plus vite que chez bien d’autres lignées encore.

Ce schéma tiré de l’étude portant sur l’évolution de la protéine «αA Cristalline» chez Spalax ehrenbergi, montre les changements survenus dans la dite protéine «αA Cristalline» au sein de différentes lignées de mammifères! On remarque que si la lignée des Castors (Beaver en anglais) a accumulé elle aussi quelque changements, la lignée des Rats-Taupes (Mole Rat en anglais) a vu son «αA Cristalline» accumulé un nombre inégalé de changements par-apport aux autres lignées. Cela confirmant l’hypothèse selon laquelle un relâchement de la sélection naturelle pour «l’αA Cristalline» dans la lignée du Rat-Taupe a permis à la séquence d’ADN codant cette protéine d’évolué beaucoup plus rapidement c’est-à-dire d’accumuler un très grande nombre de mutations.

Certains pourraient rétorquer que certes, l’évolution neutre a son importance, mais cette importance se limite au seul niveau moléculaire, c’est-à-dire ne concerne que des séquences d’ADN dont la modification n’a pas de conséquences phénotypiques et donc adaptatives, notables.

Mais cela est faux! Cela est faux d’une part parce que des caractéristiques phénotypiques peuvent également très facilement se répandre par la simple dérive génétique. Mais aussi et peut-être même surtout, parce que l’évolution neutre peut avoir un grand impact sur l’évolution adaptative elle-même!

J’avais en effet rappelé dans ce précédent message répondant à quelques inepties créationnistes, en quoi l’évolution neutre pouvait avoir son importance dans l’apparition de nouvelles adaptations. J’avais notamment illustré cela via le schéma suivant.

Soit un séquence d’ADN fonctionnel perdant sa fonctionnalité suite à une première mutation (1). La perte de fonctionnalité pouvant être sans conséquence négative pour la survie de l’organisme concernée, celui-ci pourra donc continué à se reproduire. Mais donc cette séquence d’ADN devenu non-fonctionnelle fera qu’au fil des générations celle-ci pourra accumuler librement un grand nombre de mutations comme le stipule la théorie neutraliste de l’évolution (2) (3) (4). Or il n’est pas exclu qu’à terme certaines des mutations accumulés ouvrent la voie à l’apparition d’une nouvelle fonctionnalité pour la séquence d’ADN en question (5).

Le fait que certaines mutations neutres sur le plan sélectif puissent constituer des «étapes» préalables à l’apparition de nouvelles adaptations a en effet fait l’objet des publications scientifiques très intéressantes ces dernières années. Nous pouvons par exemple cité les travaux du généticien Michael Lynch [2], ou encore ceux de Joseph W. Thornton sur l’évolution d’un récepteur hormonal notamment via là aussi l’évolution neutre [3]. Enfin les expériences d’évolution en laboratoire de souches de la bactérie Escherichia coli ont également montré comment des mutations neutres apparus au préalables sans raison adaptative peuvent néanmoins ouvrir la voie à de nouvelles adaptations à venir. Ces travaux soulignant en quoi l’évolution neutre peut influer sur l’apparition de possibles adaptations [4] [5].

En conclusion il apparait donc clairement qu’il est important de prendre en compte l’importance considérable de l’évolution neutre pour comprendre comme il se doit l’évolution en général. Car si la sélection naturelle conceptualisé en son temps par Charles Robert Darwin est sans aucun doute une composante importante de l'évolution, elle n’en est pas moins insuffisante pour comprendre la dite évolution. L’évolution neutre nous amène à nous rendre compte que l’évolution même si soumise au déterminisme de la sélection naturelle n’en demeure pas moins essentiellement contingente. Voici un point sur lequel Stephen Jay Gould avait très probablement vu on ne peut pas plus juste.

* Oui car comme on me l'a rappelé récemment l'évolution neutre inclue également des mutations touchant des régions fonctionnels de notre génome, y compris des régions codantes. Il s'agit simplement de mutation n'impactant pas négativement ou positivement la séquence concernée.

Références:

[1] Wiljan Hendriks et al (1987), The lens protein aA-crystallin of the blind mole rat, Spalax ehrenbergi: Evolutionary change and functional constraints, Proceedings of the National Academy of Sciences

[2] Michael Lynch (2010), Scaling expectations for the time to establishment of complex adaptations, Proceedings of the National Academy of Sciences

[3] Jamie T. Bridgham, Eric A. Ortlund and Joseph W. Thornton (2009), An epistatic ratchet constrains the direction of glucocorticoid receptor evolution, Nature

[4] Jeffrey E. Barrick et al (2010), Escherichia coli rpoB Mutants Have Increased Evolvability in Proportion to Their Fitness Defects, Molecular Biology and Evolution

[5] Robert J. Woods et al (2011), Second-Order Selection for Evolvability in a Large Escherichia coli Population, Science

Le retour des BANDits

Mon petit dossier en cinq parties (parties 1, 2, 3, 4, 5) sur les BANDits («Birds Are Not Dinosaurs» minorité de chercheurs niant l’origine dinosaurienne des oiseaux) peut toujours s’avérer utile comme référence vis-à-vis des quelques zigotos créationnistes ou non, qui s’acharnent mordicus à nier que oiseaux sont des dinosaures en dépit des multiples preuves et démonstrations accumulé depuis plusieurs décennies déjà. À ce titre notons qu’Alan Feduccia, un célèbre BANDit vient de pondre un livre qui sera sauf erreur disponible dès janvier 2012. La description de ce livre donne le ton à lui seul.

«En examinant et interprétant les récentes et spectaculaires découvertes fossiles en Chine, les paléontologues sont arrivés à un point de vue prévalant: « Il y a maintenant des preuves irréfutables que les oiseaux représentent la dernière lignée de dinosaures, encore vivante. Mais c'est à cette conclusion est-elle incontestable? Dans ce livre, le biologiste évolutionniste Alan Feduccia fournit l'analyse la plus compréhensive à ce jour, des oiseaux et autres preuves et associés trouvés en Chine, il expose ensuite les spéculations massives sans fondement qui ont accompagné ces découvertes et qui ont été publiées dans les pages de revues scientifiques prestigieuses.»
«Alan Feduccia soutient que les défenseurs de l'orthodoxie actuelle sur les origines des oiseaux ont ignoré les données contraires, mal-interprété les fossiles, et utilisé un raisonnement erroné. Il examine pourquoi et comment le débat est devenu tellement polémique et s’adonne à un plaidoyer pour recentrer la discussion en "rompant avec des camisoles de force méthodologique et voir le monde des origines d’un œil nouveau." S'appuyant sur une vie d'étude, il propose sa propre compréhension actuelle de l’origine et du vol des oiseaux.»

Alan Feduccia compte donc clairement continuer à nier l’origine dinosaurienne des oiseaux en accusant la majorité des chercheurs travaillant sur la question de l’origine évolutive des oiseaux d’être au mieux des simplets incompétents au pire de méchants dogmaticiens s’opposant à la «vérité qui dérange» dont Alan Feduccia et les autres BANDits en seraient les détenteurs éclairés.

Tout cela ne tient bien évidemment pas, car nous l’avons vu en long et en large Alan Feduccia et les autres BANDits sont justement ceux dont le raisonnement est erroné et qui ignorent les preuves s’opposant à leurs idées. Alan Feduccia s’est même vu totalement contredire et pire encore s’est lui-même auto-contredit sans jamais admettre comme il se devait ses torts. Le pauvre Alan Feduccia qui affirmait jusqu’au début des années 2000 que les Dromaeosauridés tels que le célèbre Vélociraptor ne peuvent être apparenté aux oiseaux à cause de leurs dents et de leurs crânes trop dinosauriens à son goût avant d’affirmer dans les années 2000 suite à la découverte Dromaeosauridés à plumes que ces mêmes Dromaeosauridés sont des oiseaux et non pas des dinosaures…..On peut résumer «l’argumentation d’Alan Feduccia» via l’image suivante.

Désolé mon cher Alan Feduccia mais tous les livres que vous publierez ne pourront pas effacer vos auto-contradictions et le caractère bancale et transpirant la mauvaise foi de vos affirmations car vous ne faites qu’accuser les autres chercheurs de choses dont seuls vous et les autres BANDits faites preuves.

Joyeux Noël!

Et mention spécial pour ceux qui dégustent un bon dinosaure durant cette fête!

Erreurs et correction de « L'origine évolutive d'étranges insectes »

Le mois de Mai dernier j'avais posté un message consacré à l'évolution d'étranges insectes à savoir les Membracides.

Ces message intitulée L'origine évolutive d'étranges insectes contenait néanmoins deux erreurs qu'une connaissance du site rationalisme.org (site figurant dorénavant à la liste des sites recommandés) m'a signalé et mieux encore corrigé.

La correction en question figure au bas de mon message consacré aux Membracides.

Un grand merci à Yenagna Landré pour cette correction!

L'incertaine position phylogénétique d'Archaeoptéryx

Magnifique reconstitution d'Archaeoptéryx (à gauche) interagissant avec un Compsognathus (à droite) capturant un  lépidosaurien étroitement apparenté aux lézards, nommé Bavarisaurus macrodactylus. L'illustration ci-dessus a été réalisé par le paléontographiste Alain Bénéteau dont le site internet est à visiter absolument. Les Illustrations d'Alain Bénéteau sont non seulement splendides sur le plan artistiques elles le sont également en matière de rigueur scientifique.

Dans un de mes précédemment message j’étais revenu sur la découverte d’un nouveau dinosaure à plumes nommé Xiaotingia zhengi et des implications de celui-ci en matière de phylogénie, notamment en ce qui concerne le très célèbre Archaeoptéryx. [1] [2]

En effet avant la découverte de Xiaotingia zhengi, Archaeoptéryx a généralement été considéré comme étant le «premier oiseau», c’est-à-dire le représentant le plus basal de la gente avienne. Concrètement cela signifie qu’Archaeoptéryx était phylogénétiquement plus apparenté aux oiseaux (modernes ou disparus) qu’aux autres dinosaures théropodes non-aviens, tels que le très célèbre Vélociraptor (voir arbre phylogénétique ci-dessous).

Mais donc la découverte de Xiaotingia zhengi remettrait en question cette plus grande proximité d’Archaeoptéryx avec les oiseaux jusque-là admise par la majorité des spécialistes. En effet les auteurs ayant analysé et décrit en détail le fossile de Xiaotingia zhengi en arrivèrent à la conclusion, que Archaeoptéryx serait davantage apparenté à aux dinosaures théropodes Deinonychosauriens comme Vélociraptor, qu’aux oiseaux moderne (voir arbre phylogénétique ci-dessous). [1] [2]

Tout cela a fait pas mal de bruit chez les spécialistes même si l’idée qu’Archaeoptéryx ne soient pas davantage apparenté aux oiseaux que ne l’est Vélociraptor, avait déjà été proposé par certains chercheurs des années avant la découverte de Xiaotingia zhengi.

Cependant les auteurs de l’étude du fossile de Xiaotingia zhengi, avaient pris soin de préciser que cette «exclusion» d’Archaeoptéryx du clade des oiseaux, n’était pas certaine et était susceptible d’être remise en question. Or par plus tard que ce mois d’octobre 2011, une nouvelle étude cladistique portant sur Archaeoptéyx et d’autres Dinosaures Théropodes, replace Archaeoptéryx à la base de la lignée avienne. (Voir schéma ci-dessous) [3]

Archaeoptéryx en rouge est à nouveau placé à la base de la lignée avienne, Notez également que selon cette étude Xiaotingia zhengi également indiqué ici en rouge, est placé à la base de la lignée de Troodontidés. [3]

Mais alors comment s’y retrouver? Un coup Archaeoptéryx est étroitement associé à la lignée avienne, une autre fois il en est exclus puis il y est à nouveau remis.

La seule réponse objective que l’on peut donner à cette problématique est que la position phylogénétique exacte d’Archaeoptéryx demeure incertaine.

Mais cependant ne nous y trompons pas non plus la position phylogénétique générale d’Archaeoptéryx, nous savons qu’Archaeoptéryx est un Dinosaures Théropode, Cœlurosaurien, Maniraptorien et qui plus membre du clade des Paraves (les Paraves étant le clade regroupant les Deinonychosauriens et les Avialae comprenant notamment les oiseaux).

Le clade des Paraves correspond à l'embranchement 14 du présent cladogramme. Notez qu'il existe des phylogénies alternatives, celles-ci ne concernant d'ailleurs pas que Archaeoptéryx mais également d'autres lignées. Ainsi par exemple Gregory Scott Paul proposa une phylogénie bouleversant totalement le clade des Paraves, puisque selon lui les Oviraptorosauria (embranchement numéro 11 du présent cladogramme) pourrait-être plus apparenté au clade des avialae (embranchement 15) que ne le sont les Deinonychosauriens (embranchement 18). Cependant même si cette phylogénie alternative est plausible et ne peut d'être exclue, la phylogénie ci-dessus demeure la plus soutenue par les analyses cladistique et donc la plus communément admise à ce jour.

C’est au sein du dit clade des Paraves que les choses se compliquent, car Archaeoptéryx semble être un proche cousin de l’ancêtre commun de la lignée ayant mené au Deinonychosauriens comme Vélociraptor et à celle ayant vu naître les oiseaux. Cette proximité probable avec l’ancêtre commun en question fait que le positionnement d’Archaeoptéryx au sein du clade des Paraves est sujet à caution, surtout qu’il existe encore deux à trois autres phylogénies alternatives pour le seul clade des dits Paraves! [4] [5]

En conclusion nous pouvons donc dire que Archaeoptéryx ainsi que les divers autres dinosaures à plumes retrouvés à ce jour, nous montrent à quel point l’évolution des Dinosaures Théropodes, Cœlurosauriens, Maniraptoriens a été buissonnante. De nombreuses lignées de dinosaures à plumes plus ou moins petits sont apparues et ont continué à évolué de leur côté de la fin du Jurassique et durant tout le Crétacé. Parmi ces divers lignées de dinosaures à plumes, l’une s’est grandement spécialisée dans le vol battu, il s’agit bien évidemment de celle des oiseaux.

Il reste maintenant à espérer que de nouvelles découvertes fossiles puisse un jour permettre d’affiner la positons de chacun de ces petits dinosaures à plumes Maniraptoriens, Archaeoptéryx compris, et ainsi permettre de mieux encore davantage en lumière l’origine évolutive de nos amis à plumes.

Références:

[1] Xu Xing et al (2011), An Archaeopteryx-like theropod from China and the origin of Avialae, Nature

[2] Lawrence M. Witmer (2011), An icon knocked from its perch, Nature

[3] Michael S. Y. Lee and Trevor H. Worthy, Likelihood reinstates Archaeopteryx as a primitive bird, The Royal Society

[4] Gerald Mayr et al (2005), A Well-Preserved Archaeopteryx Specimen with Theropod Features, Science

[5] Xu Xing et al (2010), Pre-Archaeopteryx coelurosaurian dinosaurs and their implications for understanding avian origins, Chinese Science Bulletin