Si les paléontologues avaient une liste de souhaits, elle inclurait presque certainement un aperçu de deux phénomènes particuliers: comment les dinosaures interagissent les uns avec les autres et comment ils ont commencé à voler.
Le problème est que l’utilisation de fossiles pour déduire un tel comportement est une affaire délicate. Mais une nouvelle étude menée par Yale offre un issue d’entrée prometteur – l’oreille interne d’un ancien reptile.
Selon l’étude, la forme de l’oreille interne offre des signes fiables permettant de savoir si un animal a plané gracieusement dans les airs, n’a volé que par intermittence, a marché sur le sol ou est parfois allé nager. Dans certains cas, l’oreille interne indique même si une espèce a fait sa parentalité en écoutant les cris aigus de ses bébés.
“De toutes les constructions que l’on peut reconstruire à partir de fossiles, l’oreille interne est peut-être celle qui ressemble le plus à un appareil mécanique”, a déclaré le paléontologue de Yale Bhart-Anjan Bhullar, auteur principal de la nouvelle étude, publiée dans la revue Science.
“Il est entièrement dédié à un ensemble particulier de fonctions. Si vous êtes capable de reconstruire sa forme, vous pouvez raisonnablement tirer des conclusions sur le comportement réel des animaux disparus d’une manière presque sans précédent”, a déclaré Bhullar, professeur adjoint. des sciences de la terre et des planètes et conservateur adjoint au Yale Peabody Museum of Organic Record.
En collaboration avec des collègues de l’American Museum of Normal Historical past, Bhullar et le premier auteur Michael Hanson de Yale ont compilé une matrice de données de l’oreille interne pour 128 espèces, y compris des animaux modernes tels que les oiseaux et les crocodiles, ainsi que des dinosaures tels que Hesperornis, Velociraptor, et le ptérosaure Anhanguera.
Hesperornis, une espèce ressemblant à un oiseau vieille de 85 tens of millions d’années qui avait à la fois des dents et un bec, a été l’inspiration de la recherche. Le musée d’histoire naturelle de Yale Peabody possède le seul fossile tridimensionnel au monde qui préserve une oreille interne d’Hesperornis.
«J’étais au courant de la littérature associant les dimensions cochléaires à la capacité auditive et la construction du canal semi-circulaire à la locomotion chez les reptiles et les oiseaux, alors je suis devenu curieux de savoir remark Hesperornis s’intégrerait dans l’image», a déclaré Hanson, un étudiant diplômé à Yale.
Hanson et Bhullar ont analysé l’oreille interne de Hesperornis avec la technologie de balayage CT pour déterminer sa forme tridimensionnelle.
Ensuite, les chercheurs ont mené la même analyse avec une variété d’autres fossiles – et espèces actuelles – pour déterminer si l’oreille interne fournissait de solides indications de comportement. Dans de nombreux cas, les chercheurs ont créé des modèles 3D à partir de fossiles de crâne écrasés ou partiellement écrasés.
Après avoir rassemblé les données, les chercheurs ont trouvé des groupes d’espèces avec des characteristics similaires de l’oreille interne. Les grappes, ont-ils dit, correspondent aux manières similaires des espèces de se déplacer et de percevoir le monde.
Plusieurs grappes étaient le résultat de la construction de la partie supérieure de l’oreille interne, appelée système vestibulaire. Ceci, dit Bhullar, est “la framework tridimensionnelle qui vous informe sur la maniabilité de l’animal. La forme du système vestibulaire est une fenêtre sur la compréhension des corps en mouvement.”
Un groupe vestibulaire correspondait à des aviateurs “sophistiqués”, des espèces avec un haut niveau de manoeuvrabilité aérienne. Cela comprenait des oiseaux de proie et de nombreux oiseaux chanteurs.
Un autre groupe centré autour de «simples» aviateurs comme la volaille moderne, qui volent en rafales rapides et droites, et les oiseaux de mer et les vautours en plein essor. Plus essential encore, les oreilles internes des dinosaures ressemblant à des oiseaux appelés troodontidés, ptérosaures, Hesperornis et Archaeopteryx «dino-oiseau» font partie de ce groupe.
Les chercheurs ont également identifié un groupe d’espèces qui avait un allongement similaire de la partie inférieure de l’oreille interne – le système cochléaire – qui a à voir avec la portée auditive. Ce groupe comprenait un groupe assez important d’espèces, y compris tous les oiseaux et crocodiles modernes, qui forment ensemble un groupe appelé archosaures, les «reptiles dominants».
Bhullar a déclaré que les données suggèrent que la transformation de la forme cochléaire chez les reptiles ancestraux a coïncidé avec le développement d’un emplacement aigu, du risk et des cris d’éclosion chez les juvéniles.
Cela implique que les adultes ont utilisé leur nouvelle fonction d’oreille interne pour élever leurs petits, ont déclaré les chercheurs.
“Tous les archosaures se chantent les uns aux autres et ont des répertoires vocaux très complexes”, a déclaré Bhullar. “Nous pouvons raisonnablement en déduire que les ancêtres communs des crocodiles et des oiseaux chantaient également. Mais ce que nous ne savions pas, c’est quand cela s’est produit dans la lignée évolutive qui les a conduits. Nous avons découvert une cochlée de changeover dans l’archosaure tige Euparkeria, suggérant que les ancêtres des archosaures ont commencé à chanter lorsqu’ils étaient de petits prédateurs rapides, un peu comme des renards reptiliens. ”
Les co-auteurs de l’étude sont Mark Norell et Eva Hoffman de l’American Museum of Normal Historical past.
Le Département des Sciences de la Terre et des Planètes de Yale, le Yale Institute for Biospheric Scientific tests, l’American Museum of Pure Heritage et la National Science Basis ont financé la recherche.