Quelles sont les techniques qui ont permis aux scientifiques de déterminer l’apparence des dinosaures ?

Les dinosaures font partie intégrante de l’histoire de la Terre. Et bien que nos connaissances sur eux soient encore limitées, les dernières décennies nous ont énormément appris. SooCurious vous présente ce que nous savons de ces êtres vivants qui peuplaient notre planète il y a encore 66 millions d’années.

Pour étudier les dinosaures, nous examinons les fossiles que nous retrouvons d’eux et formons des squelettes à partir des os retrouvés. Surtout, grâce à l’évolution des techniques et aux fossiles retrouvés ces dernières décennies, notre connaissance de ces êtres vivants du passé grandit chaque jour un peu plus. Désormais, nous pouvons savoir, partiellement tout du moins, à quoi ils ressemblaient, ce qu’ils mangeaient, et quels étaient leurs comportements.

Un squelette de T.rex via Shutterstock

Vivant à l’époque du Mésozoïque, les dinosaures ont laissé à la postérité des traces de leur passé sous la forme notamment… d’excréments. Peu ragoûtants, ces vestiges fossilisés appelés coprolithes nous permettent d’en apprendre beaucoup. C’est le travail de Karen Chin, de l’université du Colorado, à Boulder, qui a étudié depuis 25 ans ces preuves d’une vie passée.

« Les excréments de dinosaures sont assez rares et nous ne les trouvons que dans certains endroits », explique Karen Chin. « S’ils sont bien conservés, ils peuvent révéler ce que le dinosaure avait mangé. » Et l’experte y a trouvé certaines choses surprenantes, comme du bois dans les excréments de dinosaures herbivores, qu’elle a d’abord estimé être le résultat d’une digestion non achevée d’un peu de bois prélevé en même temps que des feuilles d’arbres.

Un coprolithe via Shutterstock

En réalité, à mesure que plusieurs coprolithes de différentes époques contenant du bois furent retrouvés, les paléontologues y virent la possibilité d’une habitude saisonnière des dinosaures, même si Karen Chin n’en est pas encore sûre. Ils pourraient avoir mangé du bois, celui-ci étant couvert de champignons et cela aurait été pour eux un moyen supplémentaire d’obtenir des ressources à une époque où les grands herbivores n’avaient pas grand-chose à se mettre sous la dent, l’herbe n’étant apparue sur Terre que vers la fin de l’ère des dinosaures.

Plus d’indices sur le régime alimentaire des dinosaures proviennent aussi de rares fossiles d’intestins. Et si elle ne peut donner un chiffre exact, Karen Chin estime qu’il y a environ 5 dinosaures herbivores dont le contenu stomacal a été retrouvé fossilisé. « L’un des estomacs retrouvés contenait plein d’aiguilles de pin, un autre contenait plein de fruits », explique-t-elle.

Un exemple de coprolithe

Le domaine de l’étude des entrailles de dinosaures est appelé « paléobiologie des dinosaures ». Cette science étudie comment fonctionnaient les plantes et animaux il y a des millions d’années. Et si pendant longtemps, il y avait peu de preuves à étudier pour comprendre la paléobiologie des dinosaures, vers la fin des années 70, le paléontologue Jack Horner a découvert des oeufs, embryons et squelettes de bébés fossilisés. Cela révolutionna notre compréhension de la constitution des dinosaures au stade juvénile.

Les découvertes d’Horner furent faites à un endroit désormais célèbre : dans l’Etat américain du Montana, à « Egg Mountain ». « Tout à coup, il y a eu des milliers et des milliers d’oeufs, d’embryons et de squelettes de dinosaures bébés, adolescents et adultes découverts », selon Matt Carrano, du Smithsonian Museum of Natural History. Ces découvertes et celles des autres sites de nidification nous ont appris que beaucoup de dinosaures s’impliquaient dans des soins prénataux de leurs oeufs et qu’ils pourraient bien avoir eu l’habitude de rester avec leurs petits pendant de longues périodes après leur naissance, deux comportements qui rappellent en quelque sorte ceux des oiseaux aujourd’hui.

Matt Carrano

Désormais, il est également possible de mieux deviner l’âge des dinosaures à partir de leurs restes et grâce à une meilleure compréhension de ce à quoi ils ressemblaient dans leur jeune âge. Car dans le passé, selon Matt Carrano, il n’était pas toujours évident de dire si un fossile était celui d’un bébé dinosaure ou celui d’un adulte de petite taille. Dans une telle situation, disposer d’un spécimen encore dans son oeuf indiquait quelle était sa taille au début de sa vie.

Mais les oeufs offrent également une autre information difficile à établir à partir d’un fossile : le sexe du dinosaure retrouvé. Ainsi, les femelles pondeuses ont un autre type d’os que les femelles non pondeuses ou que les mâles. Les femelles productrices d’oeufs produisent des « os médullaires » qui servent de réserve de calcium pour la fabrication de la coquille des oeufs et qu’on retrouve aujourd’hui chez les oiseaux de ponte. En 2005, la découverte d’un os médullaire fossilisé a incité les scientifiques à revoir le sexe d’un fossile de T.rex bien étudié jusqu’alors. Ce n’était plus un mâle, mais une femelle.

Un oeuf de dinosaure fossilisé

L’une des grandes révélations de la paléobiologie des dinosaures au cours des 30 dernières années a été la découverte de nombreux fossiles à plumes, soulignant les similitudes entre les dinosaures et les oiseaux. Les scientifiques sont désormais bien plus certains que quelques dinosaures en étaient pourvus, même s’ils ne les utilisaient pas forcement pour le vol, comme c’est aussi le cas chez certains volatiles actuels.

Il y a plus de 150 ans, nous avons appris qu’une espèce de dinosaure – Archaeopteryx -, était munie de plumes, mais il y avait alors peu de preuves que d’autres espèces en étaient dotées. Tout cela a changé lorsqu’un amas de fossiles de dinosaures à plumes a été découvert en Chine dans les années 90. Cette trouvaille nous en a beaucoup appris et a amené à un questionnement : pourquoi certains dinosaures étaient-ils pourvus de plumes ?

Un Archaeopteryx fossilisé

Beaucoup de dinosaures à plumes ne pouvaient à l’évidence pas voler. Mais leurs plumes pourraient avoir été utiles à l’émission de signaux visuels, pour les combats ou pour faire la cour aux femelles qu’ils convoitaient. Les plumes pourraient même avoir été utiles durant la nidification, pour mieux couvrir le nid.

Outre les plumes, nous en savons aussi un peu plus sur la constitution de la peau des dinosaures. Les fossiles suggèrent ainsi qu’ils disposaient d’une peau écailleuse, un peu comme celle des crocodiles, ou même de cornes, comme c’était le cas du tricératops.

La reconstitution d’un tricératops

Très récemment, des chercheurs ont découvert, par analyse, la preuve rare de pigments dans les fossiles de reptiles marins qui ont partagé le monde à l’époque des dinosaures. Ils ont trouvé des preuves de la présence de mélanine dans un ichtyosaure, une sorte de dauphin, suggérant qu’il avait une couleur de peau très foncée. Egalement, une autre recherche suggère que le Sinosauropteryx, un petit dinosaure carnivore, aurait été pourvu de plumes rayées qui lui couvraient la queue. Cependant, nous sommes encore loin de pouvoir définir à quoi ressemblaient tous les dinosaures. Et la plupart des reconstitutions sont le résultat d’une déduction scientifique ou de l’imagination des paléontologues.

Autre domaine de recherche nouveau mais qui promet aussi de contester les hypothèses précédentes : la reconstruction des vocalisations de dinosaures. Car jusqu’à récemment, nos idées à ce sujet n’étaient que pure conjecture. Dans le film Jurassic Park, par exemple, le son émis par le T.rex a été obtenu en ralentissant le barrissement d’un éléphanteau et en le couplant à des grognements d’autres animaux.

La reconstitution d’un Sinosauropteryx

Et même si on ne sait toujours pas à quoi ressemblait le son émis par un T.rex, les chercheurs ont numérisé des images de crânes fossilisés appartenant à d’autres espèces de dinosaures pour comprendre quels sons pouvaient émaner d’eux. « Nous pouvons construire des modèles de crânes à l’ordinateur et, en quelque sorte, souffler au travers », selon Paul Barrett du Musée d’histoire naturelle de Londres. « On peut alors reconstruire une partie du tissu mou et obtenir une idée des sons produits par la gorge et le nez des spécimens étudiés. »

Enfin, les dinosaures ont aussi laissé un autre type de trace sur Terre : de nombreuses empreintes qui nous racontent comment ils se déplaçaient. Ainsi, en couplant des pistes d’empreintes fossilisées avec la forme connue de pattes de certaines espèces, il est possible d’obtenir une estimation de la vitesse à laquelle elles couraient ou marchaient. Cela se fait en tenant compte de la distance entre les empreintes, de la forme de la patte, du poids supposé du spécimen, tout cela à partir de ce que nous savons de la taille de ces espèces, grâce aux squelettes fossilisés.

Une empreinte de dinosaure

Récemment, de grandes éraflures au sol suggèrent également à certains chercheurs, dirigés par Martin Lockley de l’université du Colorado, à Denver, que les dinosaures s’engageaient dans des sortes de « préliminaires préhistoriques » lors desquels ils auraient affiché leur habilité à construire des nids pour tenter d’impressionner des partenaires potentiels.

Certains oiseaux ont ce type de comportements aujourd’hui, mais le font souvent près des sites où ils vont faire leur nid. Aucune trace de nid n’a été trouvée près des marques fossilisées de dinosaures et Paul Barrett est donc « assez sceptique » sur la raison pour laquelle ces marques ont été faites. Nous sommes en revanche sûrs que ces dinosaures avaient ce comportement qui consistait à gratter, même si nous ne sommes pas encore fixés sur la raison d’une telle attitude.

Une autre constatation intéressante est relative aux interactions sexuelles des dinosaures. Elle a été faite en 2015 par des chercheurs de l’université Queen Mary de Londres, qui ont découvert que la collerette d’un dinosaure appelé protocératops grandissait de manière disproportionnée chez les adultes. Cela pourrait être une indication que ces attributs physiques étaient utilisés pour attirer les femelles, puisqu’ils étaient beaucoup moins importants chez les jeunes, pas encore capables de se reproduire.

Egalement, les 30 à 40 dernières années de recherche sur les dinosaures ont été riches en découvertes qui nous en disent beaucoup plus sur la façon dont vivaient ces espèces. Selon Paul Barrett, les trouvailles et déductions paléontologiques récentes nous ont notamment permis de mieux en mieux représenter l’habitat des dinosaures. Ainsi, des études de végétations fossilisées indiquent que leur environnement aurait été beaucoup plus sec que ce que les gens ont l’habitude de penser.

Une protocératops fossilisé

Ces découvertes et analyses scientifiques ont joué un immense rôle dans l’étude des dinosaures. Mais elles sont aussi essentielles à la compréhension des espèces vivantes actuelles et à la connaissance de l’histoire de notre planète. Si les dinosaures vous intéressent, découvrez 20 faits étonnants qui les concernent, comme sur leur étonnante longévité ou sur la vitesse d’un T.rex.

Par Maxime Magnier, le 26 mars 2016