Quand les fossiles du plus vieil oiseau connu, Archéoptéryx , ont été découverts pour la première fois il y a près de 160 ans, la découverte a créé un puzzle qui a troublé les paléontologues depuis.

Ces fossiles étaient célébrés pour leur combinaison chimérique de caractéristiques prétendument reptiliennes (telles qu'une queue osseuse et des mâchoires avec des dents) et celles apparemment uniques aux oiseaux, en particulier, plumes. Ils ont aidé à démontrer que les oiseaux ont en fait évolué à partir des dinosaures.

Mais ils présentaient également un problème évolutif majeur. Les plumes préhistoriques étaient indiscernables de celles des oiseaux d'aujourd'hui. Il n'était donc pas clair comment ou quand les plumes ont évolué, et dans quelles sortes de bêtes anciennes.

Des découvertes spectaculaires de fossiles en Chine au milieu des années 1990 ont bouleversé nos notions d'évolution des plumes, comme ils ont révélé que les plumes ne sont pas, En réalité, unique aux oiseaux, mais s'est également produite dans de nombreux dinosaures. Au cours des 30 dernières années, d'autres découvertes de fossiles ont révélé des détails remarquables sur l'évolution des plumes et du vol.

Aujourd'hui, découvertes plus récentes de ce qui semble être des fossiles à plumes de ptérosaures, les cousins ​​volants des dinosaures, ont conduit à la théorie selon laquelle les plumes ont évolué encore plus tôt avec les ancêtres de toutes ces créatures. Mais tout le monde n'est pas convaincu, et le débat sur l'origine des plumes se poursuit.

Dinosaures à plumes

Les dinosaures avaient beaucoup plus de types de plumes que ce que nous voyons chez les oiseaux aujourd'hui. Certains dinosaures avaient quatre ailes. Certaines espèces se sont complètement débarrassées des ailes et ont plané en utilisant de larges lambeaux de peau). Au moins certains dinosaures avaient des plumes colorées, utilisé pour le camouflage et les parades nuptiales.

Et à mesure que les plumes évoluaient, la peau des dinosaures et des oiseaux aussi, commençant même à produire des pellicules. Mais reste, pendant de nombreuses années, les plumes n'étaient connues que des dinosaures maniraptoriens (le groupe d'espèces qui comprend en fait les oiseaux).

Il y avait des indices que l'évolution des plumes n'était pas si simple. Structures en forme de plumes, également appelées « protoplumes », " ont été rapportés chez les dinosaures ornithischiens. Les modèles théoriques prédisent que les premières plumes auraient ressemblé à des filaments ressemblant à des cheveux. La forme simple en forme de cheveux des filaments fossiles, cependant, a amené certains travailleurs à douter qu'il s'agisse vraiment de plumes, plutôt que des restes dégradés d'un autre matériau, comme le collagène de la peau.

En 2014, un dinosaure ornithischien du Jurassique de Sibérie connu sous le nom de Kulindadromeus a été découvert qui avait à la fois des monofilaments simples et des plumes plus complexes émergeant de sa peau. Ce dinosaure a confirmé que les plumes ne sont pas seulement une caractéristique des dinosaures maniraptoriens, mais est probablement né avant la divergence des principaux groupes de dinosaures.

Clairement, la capacité de faire pousser des plumes a évolué avec les dinosaures, bien que certains groupes de dinosaures, en particulier les grands sauropsides et les ankylosaures et stégosaures blindés, peut avoir perdu plus tard cette capacité. Mais avoir des plumes et les perdre plus tard, est bien connu chez les mammifères, y compris les baleines et les éléphants.

La question n'est plus de savoir si les plumes sont uniques aux oiseaux, mais s'ils sont uniques même aux dinosaures. Des fibres pelucheuses ressemblant à des cheveux rappelant les « protoplumes » de dinosaures sont connues depuis un certain temps chez les ptérosaures. Les filaments de ptérosaure étaient traditionnellement appelés "pycnofibres" et étaient considérés comme distincts des plumes par leur forme et leur évolution.

Mais en 2018, nous avons découvert des filaments simples et, remarquablement, trois types de plumes ramifiées conservées chez les ptérosaures des gisements fossiles de Yanliao Biota de l'époque jurassique moyenne, situé en Chine. Bien que la structure ramifiée ne soit pas tout à fait la même que chez les oiseaux d'aujourd'hui, les plumes sont riches en kératine, la protéine communément trouvée dans les plumes et les cheveux, et contiennent des mélanosomes colorés.

Cette découverte suggère fortement que les pycnofibres floues d'autres ptérosaures sont également des plumes primitives. Cela signifie probablement que la capacité de faire pousser des plumes a évolué une fois, environ 100 millions d'années avant Archéoptéryx , et a été transmis à divers groupes d'espèces.

Sans surprise, cette notion de ptérosaures à plumes s'est avérée controversée et d'autres chercheurs ont contesté nos idées. Le débat porte sur quelques questions clés, avec des questions concernant la préservation des plumes avant et au centre.

Dave Unwin de l'Université de Leicester et Dave Martill de l'Université de Portsmouth soutiennent que les structures des ptérosaures sont peut-être trop dégradées pour que nous puissions être certains qu'il s'agit de plumes, et qu'ils pourraient en fait être des fibres cutanées dégradées. Mais les caractéristiques des plumes ne sont pas compatibles avec la dégradation et l'effilochage des fibres composites. Ils sont également sinueux et n'ont pas l'organisation spatiale des fibres cutanées et contiennent des mélanosomes, qui ne sont pas incorporés dans le collagène de la peau.

Unwin et Martill soulignent également que la kératine et d'autres preuves chimiques que nous avons trouvées pourraient être une contamination. Mais cela semble peu probable car il n'a été trouvé que dans les plumes et non dans les tissus environnants.

Un autre problème est que les autres fossiles de ptérosaures n'ont que de simples filaments ressemblant à des cheveux et non des structures ramifiées. Mais les oiseaux d'aujourd'hui ont de nombreux types de plumes différents, donc ces filaments pourraient être différents ou précoces, forme simple de plume - une idée soutenue par les modèles théoriques.

Débat en cours

C'est toujours une bonne idée de remettre en question les interprétations de nouveaux fossiles, surtout là où les implications évolutives sont de grande envergure, bien que nous croyions que la preuve des plumes de ptérosaure se trouve dans les fossiles. Clairement, cependant, il y a plus à faire, et nous menons actuellement d'autres tests sur les fossiles afin de mieux comprendre la composition chimique et la structure des plumes.

Finalement, si nous avons raison, il semble que les premières plumes se trouvent chez les ancêtres des ptérosaures et des dinosaures à l'époque du Trias inférieur, il y a environ 252 à 247 millions d'années. Malheureusement, nous n'avons aucun fossile montrant une préservation des tissus mous de cette période.

Mais si nous avons appris quelque chose des archives fossiles de plumes, c'est s'attendre à ce que plus sera découvert. Au fil des ans, nous avons dû élargir à plusieurs reprises notre recherche de fossiles avec des plumes, et à quoi ressemblaient les plumes anciennes. Qui sait ce que les futurs fossiles apporteront.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.