Les paléontologues se sont longtemps débattus avec la question des métabolismes des dinosaures – s’ils étaient chauds, comme le font les oiseaux et les mammifères modernes, ou ressemblaient aux métabolismes plus lents des reptiles modernes. Dans une surprise, la réponse semble être les deux.
“Alors que nous avions supposé que la plupart des dinosaures avaient le sang chaud, il n’y avait tout simplement aucun moyen de mesurer la charge métabolique sous-jacente”, a déclaré Jasmina Wiemann, paléontologue au California Institute of Technology. En l’absence de dinosaures disponibles, a-t-elle dit, les paléontologues aux prises avec des questions sur les métabolismes préhistoriques – si une bête donnée était à sang chaud ou à sang froid, par exemple – ont dû s’appuyer sur des preuves indirectes, comme des preuves isotopiques ou des taux de croissance à partir de tranches d’os. .
Maintenant, Dr. Wiemann et ses collègues ont mis au point une nouvelle méthode pour mesurer directement le taux métabolique d’animaux disparus. Leurs conclusions, publiées mercredi dans la revue Nature, ont confirmé que de nombreux dinosaures ainsi que leurs parents ailés, les ptérosaures, étaient ancestralement à sang chaud. Mais dans une torsion, la recherche suggère également que certains dinosaures herbivores ont passé des dizaines de millions d’années à développer un métabolisme à sang froid plus semblable à celui des reptiles contemporains et anciens.
L’équipe a analysé plus de 50 vertébrés éteints et modernes des collections du musée d’histoire naturelle de Yale Peabody, y compris des mammifères, des lézards, des oiseaux et 11 dinosaures non aviaires différents. À l’aide de la microspectroscopie laser, ils ont identifié un marqueur moléculaire spécifique du stress métabolique à la fois dans les fossiles et les os modernes – un marqueur directement corrélé à la quantité d’oxygène respirée par l’animal. Cela, à son tour, est un indicateur direct de son métabolisme.
L’équipe a découvert que les mammifères et les plésiosaures – des reptiles marins à long cou – avaient développé indépendamment leurs métabolismes élevés. Les ptérosaures et les dinosaures, qui forment ensemble un groupe appelé Ornithodira, semblent descendre d’ancêtres à sang chaud – un état qui persistait chez les sauropodes à long cou, les théropodes prédateurs comme le Tyrannosaurus rex et leurs descendants à plumes survivants, comme les poulets.
Les sauropodes ayant des métabolismes élevés sont inattendus, explique Stephen Brusatte, paléontologue à l’Université d’Edimbourg qui n’a pas participé à l’étude. Les chercheurs du passé avaient suggéré que si des dinosaures avaient des métabolismes inférieurs, ce seraient les herbivores géants et lourds.
“Imaginez simplement les centaines ou les milliers de livres de plantes qu’ils devraient manger chaque jour pour alimenter un métabolisme aussi rapide”, a déclaré le Dr. dit Brusatt.
Les découvertes de l’équipe autour d’un autre groupe de dinosaures – la superfamille diversifiée d’herbivores appelés ornithischiens – étaient encore plus surprenantes. Alors que les ornithischiens ancestraux partageaient les métabolismes à sang chaud des autres dinosaures, le Dr. Wiemann a déclaré que leurs descendants plus grands comme Stegosaurus et Triceratops ont en fait réduit leur métabolisme au fil du temps, se retrouvant à des taux métaboliques plus proches de ceux des reptiles modernes. Et comme les reptiles modernes, ils auraient peut-être eu besoin de maintenir leur température centrale via leur comportement – se prélasser au soleil ou migrer de façon saisonnière vers des climats plus chauds.
“L’évolution des taux métaboliques diminués chez certains ornithischiens est surprenante, d’autant plus qu’il n’en va pas de même pour les sauropodes géants”, a déclaré Jingmai O’Connor, conservateur associé des reptiles fossiles au Field Museum de Chicago, qui n’a pas non plus participé à l’étude. “Ce travail va radicalement changer la façon dont nous interprétons les modes de vie et les comportements de ces animaux.”
Des recherches supplémentaires – et de nombreux autres échantillons de fossiles – seront nécessaires pour prendre la température de tous les membres de l’arbre généalogique des ornithischiens. Mais ils ne seraient pas les premiers membres de la famille élargie des dinosaures, les archosaures, à potentiellement faire le changement. Dr. Wiemann a déclaré que les taux de croissance de certains groupes de crocodiles éteints suggéraient qu’ils pouvaient également avoir le sang chaud, tandis que leurs parents modernes ont développé des métabolismes plus lents.
Maintenant qu’ils ont démontré le potentiel de cette technique, le Dr. Wiemann a déclaré que des études plus détaillées pourraient aider à clarifier pourquoi certaines familles de dinosaures ont abandonné les métabolismes élevés.
“Cela semble contre-intuitif parce que nous chérissons le sang chaud en nous comme cette grande innovation évolutive, ce qu’elle était”, a déclaré le Dr. dit Brusatt. Mais les métabolismes élevés coûtent cher en termes de régime alimentaire et d’énergie, note-t-il, ajoutant que ce dont ils avaient besoin pour le maintenir était peut-être “trop gênant pour certains dinosaures”.
