Les oiseaux peuvent voler – du moins, la plupart d’entre eux le peuvent. Les oiseaux incapables de voler comme les manchots et les autruches ont développé des modes de vie qui ne nécessitent pas de vol. Cependant, les scientifiques ignorent beaucoup de choses sur la façon dont les ailes et les plumes des oiseaux incapables de voler diffèrent de celles de leurs cousins aéroportés. Dans une nouvelle étude publiée dans la revue PNAS, des scientifiques ont examiné des centaines d#39oiseaux dans des collections de musées et ont découvert une série de caractéristiques de plumes que tous les oiseaux volants ont en commun. Ces « règles » fournissent des indices sur la façon dont les dinosaures, ancêtres des oiseaux modernes, ont développé pour la première fois la capacité de voler, et quels dinosaures étaient capables de voler.
Tous les dinosaures ne sont pas devenus des oiseaux, mais tous les oiseaux vivants sont des dinosaures. Les oiseaux font partie du groupe de dinosaures qui ont survécu lorsqu#39un astéroïde a frappé la Terre il y a 66 thousands and thousands d#39années. Bien avant l#39affect de l#39astéroïde, certains membres d#39un groupe de dinosaures appelés Penneraptorans ont commencé à développer des plumes et la capacité de voler.
Les membres du groupe des Penneraptoran ont commencé à développer des plumes avant de pouvoir voler le but initial des plumes aurait pu être d’isoler ou d’attirer des partenaires. Par exemple, le Vélocirpator avait des plumes, mais il ne pouvait pas voler.
Bien sûr, les scientifiques ne peuvent pas monter dans une device à voyager dans le temps jusqu#39au Crétacé pour voir si les vélociraptors pouvaient voler. Au lieu de cela, les paléontologues s#39appuient sur des indices dans les squelettes fossilisés des animaux, comme la taille et la forme des os des bras/ailes et des triangles, ainsi que la forme des plumes préservées, pour déterminer quelles espèces étaient capables d#39un véritable vol propulsé. Par exemple, les longues plumes primaires situées au bout des ailes des oiseaux sont asymétriques chez les oiseaux capables de voler, mais symétriques chez les oiseaux qui ne le peuvent pas.
La quête d#39indices sur le vol des dinosaures a conduit à une collaboration entre Jingmai O#39Connor, paléontologue au Discipline Museum de Chicago, et Yosef Kiat, chercheur postdoctoral au Industry.
« Yosef, un ornithologue, étudiait des caractéristiques telles que le nombre de styles différents de plumes d#39ailes par rapport à la longueur de l#39os du bras auquel elles s#39attachent, et le degré d#39asymétrie des rémiges des oiseaux », a déclaré O#39Connor, associé du musée. conservateur des reptiles fossiles, spécialisé dans les lève-tôt. « Grâce à notre collaboration, Yosef est able de suivre ces caractéristiques dans des fossiles âgés de 160 à 120 millions d#39années et donc d#39étudier les débuts de l#39histoire évolutive des plumes. »
Kiat a entrepris une étude des plumes de chaque ordre d#39oiseaux vivants, examinant des spécimens de 346 espèces différentes conservées dans les musées du monde entier. En observant les ailes et les plumes des colibris, des faucons, des manchots et des pélicans, il a remarqué un sure nombre de features cohérents parmi les espèces capables de voler. Par exemple, en as well as des plumes asymétriques, tous les oiseaux en vol avaient entre 9 et 11 plumes primaires. Chez les oiseaux incapables de voler, le nombre varie considérablement : les manchots en ont in addition de 40, tandis que les émeus n#39en ont aucun. Il s’agit d’une règle d’une simplicité trompeuse qui semble passer inaperçue auprès des scientifiques.
« Il est vraiment surprenant qu#39avec autant de types de vol que l#39on puisse trouver chez les oiseaux modernes, ils partagent tous cette caractéristique d#39avoir entre 9 et 11 plumes primaires », explique Kiat. « Et j#39ai été surpris que personne ne semble avoir trouvé ça auparavant. »
En appliquant les informations sur le nombre de plumes primaires à l#39arbre généalogique global des oiseaux, Kiat et O#39Connor ont également constaté qu#39il faut beaucoup de temps aux oiseaux pour développer un nombre différent de plumes primaires. « Ce trait ne transform qu#39après de très longues périodes géologiques », explique O#39Connor. « Il faut beaucoup de temps à l#39évolution pour agir sur ce trait et le modifier. »
En as well as des oiseaux modernes, les chercheurs ont également examiné 65 spécimens fossiles représentant 35 espèces différentes de dinosaures à plumes et d#39oiseaux disparus. En appliquant les découvertes des oiseaux modernes, les chercheurs ont pu extrapoler des informations sur les fossiles. « En gros, vous pouvez examiner le chevauchement du nombre de plumes primaires et la forme de ces plumes pour déterminer si un oiseau fossile pouvait voler et si ses ancêtres le pouvaient », explique O#39Connor.
Par exemple, les chercheurs ont étudié le dinosaure à plumes Caudipteryx. Caudipteryx avait 9 plumes primaires, mais ces plumes sont presque symétriques et les proportions de ses ailes auraient rendu le vol impossible. Les chercheurs ont déclaré qu#39il était doable que Caudipteryx ait eu un ancêtre capable de voler, mais ce trait avait été perdu au minute où Caudipteryx est arrivé sur les lieux. Comme il faut beaucoup de temps pour que le nombre de plumes primaires change, le Caudipteryx incapable de voler a conservé ses 9 plumes primaires. Pendant ce temps, les ailes d#39autres fossiles à plumes semblaient prêtes à voler, notamment celles du leading oiseau connu, l#39Archaeopteryx, et du Microraptor, un minuscule dinosaure à quatre ailes qui n#39est pas un ancêtre direct des oiseaux modernes.
En allant moreover loin, ces données pourraient éclairer la dialogue entre scientifiques sur les origines du vol des dinosaures. « Ce n#39est que récemment que les scientifiques ont réalisé que les oiseaux ne sont pas les seuls dinosaures volants », explique O#39Connor. « Et il y a eu des débats sur la question de savoir si le vol n#39a évolué qu#39une seule fois chez les dinosaures ou à plusieurs reprises. Nos résultats semblent suggérer que le vol n#39a évolué qu#39une seule fois chez les dinosaures, mais nous devons vraiment reconnaître que notre compréhension du vol chez les dinosaures ne fait que commencer. et il nous manque probablement encore certaines des premières étapes de l#39évolution des ailes à plumes.
« Notre étude, qui merge des données paléontologiques basées sur des fossiles d#39espèces disparues avec des informations sur les oiseaux qui vivent aujourd#39hui, fournit des informations intéressantes sur les plumes et le plumage – l#39une des nouveautés évolutives les additionally intéressantes parmi les vertébrés. Ainsi, elle nous aide à en apprendre davantage sur l#39évolution de ces dinosaures et souligne l#39significance d#39intégrer les connaissances provenant de différentes sources pour une meilleure compréhension des processus évolutifs », explique Kiat.
« Les dinosaures théropodes, y compris les oiseaux, constituent l#39une des lignées de vertébrés les moreover prospères de notre planète », explique O#39Connor. « L#39une des raisons pour lesquelles ils réussissent si bien est leur vol. L#39une des autres raisons est probablement leurs plumes, motor vehicle il existe des buildings tellement polyvalentes. Donc, toute data qui peut nous aider à comprendre comment ces deux caractéristiques importantes ont co-évolué et ont conduit à cet énorme succès est vraiment vital.
