Une fois que vous savez que de nombreux dinosaures avaient des plumes, il semble beaucoup plus évident qu'ils ont probablement évolué en oiseaux. Mais il reste une grande question. Comment un ensemble de mâchoires de dinosaure avec des dents abondantes (pensez T. rex ) se transformer en les mâchoires édentées des oiseaux modernes, couvert d'un bec ? Deux choses devaient se produire dans cette transition, suppression des dents et croissance du bec. Maintenant, de nouvelles preuves fossiles ont montré comment cela s'est produit.

Dans une nouvelle étude, Shuo Wang de la Capital Normal University de Pékin et ses collègues ont étudié une série de fossiles de dinosaures et d'oiseaux précoces pour voir la transition. Ils ont découvert que certains dinosaures ont évolué pour perdre leurs dents en vieillissant et ont poussé un petit bec. Heures supplémentaires, ce processus s'est produit de plus en plus tôt jusqu'à ce que les animaux sortent de leurs œufs avec un bec complètement formé.

Les oiseaux les plus âgés avaient en fait des dents de type reptilien – par exemple Archéoptéryx du Jurassique supérieur (il y a 150 millions d'années) et Sapeornis du début du Crétacé (il y a 125 millions d'années). Mais d'autres lève-tôt avaient perdu leurs dents, tel que Confuciusornis , aussi du début du Crétacé.

Les oiseaux modernes manquent tous de dents, à l'exception de l'hoazin sud-américain, Opisthocome , dont les nouveau-nés ont une petite dent qu'ils utilisent pour les aider à s'échapper de leur œuf puis à perdre. Des expériences de développement dans les années 1980 ont montré que les oiseaux modernes pourraient probablement générer des dents si le tissu de leur mâchoire était stimulé artificiellement avec les bonnes molécules. Cela suggère que leurs ancêtres ont fait pousser des dents naturellement à un moment donné.

Pendant ce temps, de nombreux dinosaures avaient en fait une sorte de bec. Les becs sont composés de kératine, le dur, protéine flexible qui fait aussi les ongles et les cornes de vache, ainsi que des plumes et des poils. Nous pensons généralement aux becs comme des structures globales, s'étendant de la pointe pointue à l'avant vers l'arrière jusqu'aux yeux, et y compris les narines chez les oiseaux modernes. Mais des exemples de fossiles montrent que de nombreux dinosaures à dents possédaient en fait un bec minimal à l'avant du museau.

Pour savoir exactement comment les becs ont remplacé les dents de dinosaures, les chercheurs ont dû regarder à l'intérieur des os de la mâchoire des animaux. Les fossiles d'os de dinosaures ne sont pas simplement des moulages rocheux de l'os d'origine, mais ils montrent presque toujours toute la structure interne. Une section mince microscopique de n'importe quel os de dinosaure montre tous les détails des canaux internes pour les vaisseaux sanguins et les nerfs, ainsi que des fosses où se trouvaient les cellules génératrices d'os. De fines sections d'os de mâchoire fossiles montrent les dents avec autant de détails que dans n'importe quel os de mâchoire moderne.

De nos jours, les os sont rarement découpés, et il est beaucoup plus courant d'utiliser la tomodensitométrie (TDM) pour regarder à l'intérieur des os sans les endommager. Les tomodensitogrammes sont une série de radiographies rapprochées qui permettent aux chercheurs de construire des modèles 3D détaillés montrant tous les détails fins de l'os.

Wang et ses collègues ont observé que le dinosaure théropode Limusaurus , qui était étroitement liée aux ancêtres des oiseaux, et le lève-tôt Sapeornis avaient des dents juste devant les mâchoires quand ils étaient jeunes, mais les ont perdues en grandissant. Les scans internes détaillés des fossiles ont montré des adultes Limusaurus n'avaient pas de dents mais avaient encore des alvéoles dans leurs mâchoires inférieures, fermé et formant un seul canal. En adulte Sapeornis , il y avait des dents à l'arrière de la mâchoire mais pas à l'avant de la mâchoire.

À mesure que les oiseaux modernes se développent à l'intérieur de leurs œufs, la kératine du bec commence à se former au bout du museau puis repousse pour recouvrir les mâchoires supérieure et inférieure. Wang et ses collègues soutiennent que les mécanismes qui régulent la croissance du bec suppriment également la formation des dents. Ceci est corroboré par des études sur le gène BMP4 qui montrent qu'il contrôle les deux fonctions chez les oiseaux modernes.

L'utilisation des fossiles pour montrer comment les animaux ont évolué au fil du temps suggère que les becs de certains dinosaures et parents d'oiseaux se sont développés à l'origine à mesure que les animaux grandissaient et que les orbites se refermaient. Finalement, ce processus s'est produit de plus en plus tôt dans le cycle de développement jusqu'à ce que les nouveau-nés émergent avec un bec et aucune dent. Aujourd'hui, le gène osseux BMP4 contrôle les aspects de la croissance du bec et de la suppression des dents, et ceux-ci pourraient avoir agi tôt dans l'évolution des oiseaux.

Pour plus de preuves, Wang et ses collègues ont examiné plus largement les vertébrés qui ont perdu ou réduit leurs dents au cours de leur évolution, dont quelques poissons, grenouilles, pangolins, les baleines et les tortues entièrement édentées. Dans tous les cas, les animaux ayant perdu leurs dents ont été associés au remplacement des dents par un bec de kératine.

Ce genre d'observations sur le développement aide à confirmer la théorie que suggèrent les exquis fossiles de dinosaures. En devenant oiseaux, les dinosaures ont dû changer de plusieurs manières, y compris la réduction de la taille, des ailes qui poussent, adapter les plumes qui ont été utilisées pour l'affichage et le vol, améliorer leurs sens, raccourcir leur queue, perdre des dents, et bien d'autres personnages. Il est important de pouvoir identifier des preuves plausibles de la manière dont chacun de ces changements étonnants se sont produits.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.