La plupart des rendus et des reconstructions de ptérodactyles et d'autres reptiles volants éteints montrent une pose de vol très semblable à celle des chauves-souris, qui volent avec leurs membres postérieurs largement écartés. Mais une nouvelle méthode pour déduire comment les animaux anciens auraient pu bouger leurs articulations suggère que les ptérosaures ne pourraient probablement pas prendre cette pose.

"La plupart des travaux en cours pour comprendre le vol des ptérosaures reposent sur l'hypothèse que leurs hanches pourraient prendre une pose de chauve-souris, " dit Armita Manafzadeh, un doctorat étudiant à l'Université Brown qui a dirigé les recherches avec Kevin Padian de l'Université de Californie, Berkeley. "Nous pensons que les études futures devraient tenir compte du fait que cette pose était probablement impossible, ce qui pourrait changer notre perspective lorsque nous considérons l'évolution du vol chez les ptérosaures et les dinosaures."

La recherche, Publié dans Actes de la Royal Society B , est un effort pour aider les paléontologues à déduire l'amplitude de mouvement des articulations d'une manière qui prend en compte les tissus mous, en particulier les ligaments, qui jouent un rôle clé dans le fonctionnement des articulations. Généralement, les tissus mous ne se fossilisent pas, laissant les paléontologues déduire le mouvement des articulations à partir des os seuls. Et il n'y a pas beaucoup de contraintes sur la façon dont cela est fait, dit Manafzadeh. Elle voulait donc trouver un moyen d'utiliser les animaux d'aujourd'hui pour tester dans quelle mesure les ligaments limitent le mouvement des articulations.

C'est une idée qui a commencé avec les poulets d'épicerie, dit Manafzadeh.

"Si vous prenez un poulet cru à l'épicerie et déplacez ses articulations, vous atteindrez un point où vous entendrez un pop, " dit-elle. " C'est les ligaments qui claquent. Mais si je te tendais un squelette de poulet sans les ligaments, vous pourriez penser que ses articulations pourraient faire toutes sortes de choses folles. Alors la question est, si vous deviez déterrer un poulet fossile, comment pensez-vous que ses articulations pourraient bouger, et à quel point auriez-vous tort ?"

Pour cette dernière étude, elle n'a pas utilisé un poulet d'épicerie, mais caille morte. Les oiseaux sont le parent vivant le plus proche des ptérosaures éteints et des dinosaures à quatre ailes. Après avoir soigneusement coupé les muscles entourant les articulations de la hanche des oiseaux, elle a manipulé les articulations tout en prenant des vidéos aux rayons X. De cette façon, elle a pu déterminer les positions exactes en 3D des os dans des poses où les ligaments empêchaient tout mouvement supplémentaire.

Cette technique a permis à Manafzadeh de cartographier l'amplitude de mouvement de la hanche de caille avec les ligaments attachés, qu'elle pourrait ensuite comparer à l'amplitude de mouvement qui aurait pu être déduite des seuls os. Pour les poses d'os seulement, Manafzadeh a utilisé des critères traditionnels que les paléontologues utilisent souvent :s'arrêter là où les deux os se heurtent et quand le mouvement a retiré le fémur de son alvéole.

Elle a découvert que plus de 95 % des positions articulaires qui semblaient plausibles avec les os seuls étaient en fait impossibles lorsque les ligaments étaient attachés.

L'étape suivante consistait à déterminer comment l'amplitude de mouvement des hanches de caille actuelles pourrait se comparer à l'amplitude de mouvement des ptérosaures éteints et des dinosaures à quatre ailes.

L'hypothèse a longtemps été que ces créatures volaient beaucoup comme les chauves-souris. C'est en partie parce que les ailes des ptérosaures étaient faites de peau et soutenues par un quatrième doigt allongé, qui ressemble un peu aux ailes des chauves-souris. Les ailes de chauve-souris sont également reliées à leurs membres postérieurs, qu'ils s'étalent largement pendant le vol. De nombreux paléontologues, Manafzadeh dit, supposez que les ptérosaures et les dinosaures à quatre ailes ont fait de même. Mais son étude suggère que ce n'était pas possible.

En caille, une pose de hanche semblable à celle d'une chauve-souris semblait possible en se basant uniquement sur les os, mais le mouvement vers l'extérieur de l'os de la cuisse était inhibé par un ligament particulier, un ligament présent chez une grande variété d'oiseaux et d'autres reptiles liés aux ptérosaures. Aucune preuve, Manafzadeh dit, suggère que les dinosaures et les ptérosaures éteints n'auraient pas eu ce ligament, trop.

Et avec ce ligament attaché, cette nouvelle étude suggère que la pose de chauve-souris serait impossible. D'après les travaux de Manafzadeh, cette pose nécessiterait que le ligament s'étire 63% de plus que le ligament de la caille. C'est assez long, elle dit.

"C'est une énorme différence qui devrait être prise en compte avant de pouvoir affirmer qu'un ptérosaure ou la hanche d'un dinosaure" à quatre ailes " serait capable d'entrer dans cette pose de chauve-souris, " dit Manafzadeh. Et ça, elle dit, peut nécessiter de repenser l'évolution du vol chez ces animaux.

En plus de remettre en question les idées traditionnelles sur le vol des ptérosaures et des lève-tôt, la recherche fournit également de nouvelles façons d'évaluer la mobilité articulaire pour toute articulation de toute espèce éteinte en examinant ses parents vivants.

"Ce que nous avons fait, c'est de fournir un moyen fiable de quantifier en 3D tout ce qu'un joint peut faire, " a déclaré Manafzadeh.

Elle espère que d'autres chercheurs utiliseront cette méthode pour étudier d'autres systèmes articulaires et mieux comprendre comment d'autres espèces ont pu déplacer leurs articulations, marché et volé.