La phylogénie des dinosaures ou l'histoire de Théodule

Il y a 66 millions d'années, la Terre fut frappée par un astéroïde de près de 12 kilomètres* de diamètre (soit à peu près la taille de la ville de Paris**) dans la péninsule du Yucatán au Mexique, provocant la disparition massive d’énormément d’espèces vivantes, marines et terrestres, à la fin du Crétacé. Cette 5^e grande extinction causée par un objet extraterrestre, entraîna une catastrophe climatique qui mis fin à des millions d'années de règne sans partage des « lézards terribles », les dinosaures. Mais certains ont survécu, ces survivants donneront naissance à un groupe d'animaux bien connus, les oiseaux. Ce blogue raconte l'histoire de Théodule, le survivant, l’ancêtre des oiseaux!  

Avant de t'expliquer pourquoi Théodule, l’arrière-arrière-grand-père de Paulette la poule, était un dinosaure, il faut que je t'explique ce qu'est la phylogénie!  

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L'arbre de la vie

En 1859, Darwin a bouleversé les croyances et a changé la place que nous occupons dans cet univers. L'humain n'est plus le centre du monde vivant, il est maintenant un parent du monde vivant et fait partie d'une grande famille qu'est la biodiversité d'après la théorie de Darwin. Cela nous révélera que toutes les espèces sont cousines les unes des autres à un degré plus ou moins différent. C'est dans ce contexte qu'en 1866, le biologiste allemand Ernst Haeckel invente le terme « phylogénie », du grec phylon signifiant tribu ou famille et genesis signifiant création. La phylogénie est tout simplement l'étude des liens de parenté entre les êtres vivants. On représente souvent ces liens par un arbre phylogénétique. Chaque nœud de l’arbre correspond à un ancêtre commun et si on redescend l'arbre, on finit par tomber sur le commencement, LUCA (Last Universal Common Ancestor ou DACU, le dernier ancêtre commun universel), l'organisme qui serait à l'origine de toute forme de vie sur Terre.***  

Mais comment fait-on pour construire ces arbres complexes censés représenter l'histoire de la vie et les liens entre les espèces? Il existe plusieurs méthodes pour réaliser nos arbres, mais nous allons en voir deux. La première utilise l'ADN des organismes : on va tout simplement comparer l'ADN de plusieurs espèces et voir si elles se ressemblent. Plus l'ADN est similaire, plus les espèces sont à proximité sur notre arbre phylogénétique. C'est une très bonne technique quand on dispose de l'ADN des organismes, mais on a un petit problème pour les dinosaures... Bah ils sont disparus! Donc on ne dispose pas de leur ADN. Mais heureusement, il nous reste les bons vieux fossiles! Dans ce cas, pour construire notre arbre de parenté, il nous faut plutôt comparer la morphologie : la forme de ces fossiles pour trouver des similitudes ou des différences qui nous aideront à classer nos espèces dans différents groupes.  

Maintenant que tu sais ce qu'est un arbre phylogénétique, à quoi ressemble l’arbre de la famille des dinosaures?

L'arbre généalogique de Théodule, le grand-grand papa  

Avant toute chose, il faut que je te parle du début de l'histoire de la grande famille des dinosaures. Ces lézards terribles seraient apparus il y a 250 millions d'années après la grande extinction du Permien. Cette grande extinction laisse le champ libre à beaucoup de nouvelles espèces, dont les dinosaures. En plus de profiter de niches écologiques vacantes, les premiers dinosaures se révèlent être beaucoup plus compétitifs que leurs cousins les crocodiliens ou encore les ptérosaures. Cela favorisera leur prolifération et surtout leur diversification en d'autres sous-familles appartenant toutes au grand groupe des dinosaures. On appelle cela une radiation évolutive.

D'après l'étude de Matthew Baron et ses collègues, publiée dans Nature en 2017****, on peut classer les dinosaures en deux grandes familles que sont les ornithoscelidés et les saurischiens. On distingue ces deux familles par une différence de structure de leur os au niveau du bassin. Les saurischiens auraient donné naissance au groupe des Herrerasauridés et au groupe des Sauropodes avec le fameux diplodocus mesurant 25 mètres de long. Les ornithoscelidés auraient quant à eux donné naissance au groupe des Ornithischiens et des théropodes dont font partie le Tyrannosaurus Rex et les oiseaux! Mais cet arbre est bien sûr susceptible de changer en fonction des nouvelles découvertes scientifiques. N’oublie pas que le monde évolue constamment!

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Les dinosaures et les oiseaux  

En 1868, Thomas Henry Huxley, surnommé le bulldog de Darwin, propose que les dinosaures sont les ancêtres des oiseaux après la découverte du premier dinosaure à plumes en 1861, Archeoptéryx. Découvert en Allemagne, cet animal est prénommé Urvogel, signifiant le premier oiseau. Archéopteryx vivait, il y a environ 150 millions d'années et présentait des caractéristiques de dinosaures, mais aussi d'oiseaux. Il n'était pas plus gros qu'un corbeau et contrairement aux oiseaux, il possédait des dents. Il a été montré depuis qu'il possédait des plumes sur ses ailes, mais aussi sur ses pattes de derrière et vraisemblablement, ces plumes seraient de couleur noire avec possiblement des reflets irisés. Bien qu'il ne puisse pas voler à proprement parler, il a sûrement pu planer ou faire du vol battu sur de courtes distances.

En 2012, une autre étude décrit un fossile qui a été découvert en Chine, c'est un petit dinosaure ailé qui vivait, il y a 120 millions d'années, un microraptor. Depuis, beaucoup d'autres découvertes de fossile de dinosaures ailés, ont été faites et nous suggèrent que l'émergence des plumes et des ailes était bien plus ancienne et bien plus répandue qu'on ne le pense chez les dinosaures : pouvant aller de la protoplume jusqu’à des plumes asymétriques (au même titre que les plumes modernes)! On pense que les plumes avaient d'abord un rôle d'isolation thermique, puis elles se sont trouvé un nouveau rôle lors des parades amoureuses devenant des objets de séduction servant de parure colorée. Enfin, elles se seraient allongées et élargies et auraient finalement permis à ses détenteurs de voler.  

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Archéopteryx et microraptor sont des théropodes qui étaient sûrement des cousins proches de l’ancêtre commun des oiseaux modernes partageant énormément de traits communs avec ces derniers. Mais une des différences majeures entre les dinosaures et les oiseaux, c'est l'absence de dents chez ces derniers. Il existe même une expression très populaire qui consiste à exprimer le mot jamais : « quand les poules auront des dents ». On ne croit pas si bien dire! En 2003, une équipe de chercheurs a réussi l'exploit de faire pousser des dents à des embryons de poules, montrant que les ancêtres des oiseaux avaient des dents et qu'au cours de l’évolution les ancêtres des oiseaux avaient tout simplement perdu cette faculté.

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Théodule, le dernier dinosaure, ancêtre des oiseaux, a réussi in extremis à survivre à la catastrophe d'il y a 66 millions d'années permettant à la formidable famille des oiseaux d’exister et notamment à Paulette, la poule! Si tu te demandes si Jurassic Park était possible, eh bien, regarde autour de toi! Les dinosaures sont bien présents, dans les villes, dans nos campagnes, dans nos forêts! Alors la prochaine fois que tu croises Paulette, dis-toi que peut-être que sommeille en elle un Tyrannosaure Rex encore endormi!

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NOTES

* La taille varie selon la source, mais ça tourne autour de cette taille.

** Paris s’étend sur environ 18 km d’est en ouest et 9,5 km du nord au sud.

*** Ce modèle est cependant sujet à débat, certains préfèrent parler de corail de la vie ou de delta de la vie, mais ça, on y reviendra.

**** Cette étude a remis en question une généalogie qui avait été acceptée pendant au moins 130 ans. Selon cette ancienne version, les théropodes seraient plutôt des saurischiens. Ce ne sont pas tous les chercheurs qui acceptent la nouvelle version proposée par Matthew Baron et ses collègues.

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Par Thomas, éducateur-naturaliste

Sources images : University of Georgia, Nature (Le Monde), David W. E. Hone, Helmut Tischlinger, Xing Xu et Fucheng Zhang