Restes de gaines de plumes sur les ailes de l'oiseau fossile Archaeopteryx, montre la première preuve d'une stratégie de mue complexe. Les flèches blanches indiquent les gaines de plumes. La barre d'échelle est de 1 cm. Crédit :Kaye et al. 2020.
Les oiseaux en vol muent leurs plumes lorsqu'ils sont vieux et usés car ils inhibent les performances de vol, et la stratégie de mue est typiquement une mue séquentielle. On pense que la mue n'est pas organisée chez les premiers dinosaures à plumes car ils n'avaient pas encore évolué en vol, ainsi déterminer comment la mue a évolué peut conduire à une meilleure compréhension des origines du vol.
Cependant, les preuves de la transition vers des stratégies de mue modernes sont rares dans les archives fossiles. Récemment, Professeur assistant de recherche Dr. Michael PITTMAN de la Division de recherche pour les sciences de la Terre et des planètes, ainsi que le Laboratoire de paléontologie des vertébrés, à la Faculté des sciences de l'Université de Hong Kong (HKU), Thomas G KAYE de la Foundation for Scientific Advancement (Arizona, États-Unis) et William R WAHL du Wyoming Dinosaur Center (Wyoming, NOUS.), ont découvert conjointement le premier enregistrement de la mue des plumes du célèbre oiseau fossile Archaeopteryx trouvé dans le sud de l'Allemagne dans des roches qui étaient des lagunes tropicales il y a environ 150 millions d'années. Les résultats ont été publiés dans Biologie des communications .
Stratégie de mue de l'archéoptéryx utilisée pour préserver les performances de vol maximales
La stratégie de mue la plus courante chez les oiseaux modernes est une mue séquentielle, où les plumes sont perdues des deux ailes en même temps dans un motif symétrique. La séquence de perte de plumes suit deux stratégies différentes :La première stratégie est une mue séquentielle numérique où les plumes sont perdues dans l'ordre numérique et est la plus courante chez les passereaux, également connu sous le nom d'oiseaux chanteurs et d'oiseaux perchoirs; la deuxième stratégie est une stratégie centre-extérieur où une plume centrale est perdue en premier, puis les plumes suivantes tombent vers l'extérieur à partir de ce point central ; ceci est plus fréquent chez les oiseaux non passereaux tels que les faucons. Cette stratégie minimise la taille du trou aérodynamique dans l'aile, ce qui permet aux faucons de mieux maintenir leurs performances de vol pendant la mue pour la chasse.
Reconstitution de la vie de l'archéoptéryx, le lève-tôt emblématique des calcaires de Solnhofen dans le sud de l'Allemagne. Crédit :Julius T. Csotonyi
L'imagerie par fluorescence stimulée par laser co-développée à HKU a révélé des gaines de plumes sur le spécimen d'archéoptéryx de Thermopolis qui sont autrement invisibles sous la lumière blanche. "Nous avons trouvé des gaines de plumes reflétées sur les deux ailes. Ces gaines sont séparées par une plume et ne sont pas dans l'ordre séquentiel numérique. Cela indique qu'Archaeopteryx a utilisé une stratégie de mue séquentielle centre-extérieur, qui est utilisé chez les faucons vivants pour préserver des performances de vol maximales, " a déclaré Kaye. Cette stratégie était donc déjà présente aux premières origines du vol.
Oiseau prédateur en mue. Les flèches blanches indiquent les écarts de plumes. Crédit :Shutterstock
"La stratégie de mue centre-extérieur existait dans les premiers pilotes et aurait été un avantage très apprécié en raison de leurs capacités de vol par ailleurs médiocres. Ils auraient apprécié tout avantage de vol qu'ils pourraient obtenir, " a déclaré Pittman. " Cette découverte fournit des informations importantes sur comment et quand les oiseaux ont affiné leurs capacités de vol précoce avant l'apparition d'adaptations emblématiques mais plus tardives liées au vol comme un sternum caréné (sternum), pointe de la queue fusionnée (pygostyle) et le canal triosseux de l'épaule, " a ajouté Pittman.
Cette étude fait partie d'un projet à long terme plus vaste mené par Pittman et Kaye et leur équipe de collaborateurs pour mieux comprendre les origines du vol.
