Explorer l’arbre généalogique des oiseaux

Dissertation type – Semaine 4

Explorer l’arbre généalogique des oiseaux

Cette dissertation a été élaborée pour le cours en ligne de l’AMNH intitulé Le lien entre les dinosaures et les oiseaux, qui fait partie de Seminars on Science, un programme de cours de perfectionnement professionnel en ligne de niveau supérieur pour les éducateurs de la maternelle à la 12e année.

En regardant l’arbre généalogique des oiseaux, il y a trois aspects importants à garder à l’esprit.

• Les oiseaux précoces comme Archaeopteryx sont extrêmement similaires en anatomie aux dinosaures non-aviens avancés comme Velociraptor. Par exemple, tous deux avaient de longues queues et dents osseuses.
• Au début de l’histoire des oiseaux, il y avait des oiseaux volants et des oiseaux non volants. Cette grande variété de formes comprenait des animaux plongeurs incapables de voler comme Hesperornis et de petits volants actifs comme Apsaravis.
• Les oiseaux, avec de nombreux traits avancés que nous considérons comme caractéristiques des oiseaux modernes, vivaient en même temps que les dinosaures non aviaires.

Donc, les caractères propres aux oiseaux ont dû évoluer très tôt lors de la scission avec les théropodes non-aviens.

Avant de poursuivre, vous trouverez peut-être intéressant de savoir que le déchiffrage de l’arbre généalogique des animaux lors de la transition entre les dinosaures non-aviens et les oiseaux est l’un des sujets les plus chauds du moment. Il fait l’objet d’efforts considérables de la part de scientifiques dans de nombreuses régions du monde. La plupart des chercheurs s’accordent à dire que les petits dinosaures bipèdes appelés troodontides et dromaeosaures sont les groupes de dinosaures non aviaires les plus étroitement liés aux oiseaux. Ces petits dinosaures ont de nombreux points communs avec les oiseaux modernes et encore plus avec les oiseaux primitifs comme l’Archéoptéryx.

Lier les oiseaux et les dinosaures

Pour démontrer que les dinosaures non aviens et les oiseaux sont apparentés, les scientifiques avaient besoin de fossiles de dinosaures avancés et d’oiseaux primitifs pour comparer les caractères. Mais au moment de la découverte d’Archaeopteryx, aucun bon spécimen de petits dinosaures avancés n’avait été trouvé. Lorsqu’ils ont été découverts à la fin du 20e siècle, ils ont montré que, à l’exception de la longueur relative du membre antérieur, il y a très peu de différence entre les oiseaux primitifs comme l’Archéoptéryx et les théropodes avancés comme le dromaeosaur Velociraptor. Les deux ont :

• des osselets
• des plumes
• des os de la poitrine
• des poignets qui contiennent un os en forme de croissant
• des mains comme la plupart des autres théropodes avancés, avec trois doigts dont le majeur est le plus long

L’importance d’Archaeopteryx s’explique en partie par le fait qu’il a longtemps été le seul fossile d’oiseau primitif bien conservé. Tout cela a maintenant changé. Au moment où nous parlons, il y a plusieurs fossiles nouvellement découverts qui documentent des plans corporels transitoires du dinosaure non-avien à l’oiseau moderne.

La meilleure façon de les regarder est du point de vue d’un arbre généalogique. En remontant l’échelle généalogique de l’Archaeopteryx aux oiseaux modernes, le prochain oiseau précoce est Confuciosornis. Cet animal a été découvert il y a environ six ans. Il existe maintenant près de mille spécimens. Contrairement à l’Archéoptéryx, il est dépourvu d’une longue queue et n’a pas de dents. Néanmoins, il possède toujours trois os distincts dans sa main. Certains spécimens de Confuciusornis conservent de longues plumes de queue, comme celles d’un oiseau de paradis. Ces plumes peuvent représenter le plumage de reproduction des mâles.

Après Confuciusornis, il existe une lignée d’oiseaux primitifs qui mène directement aux oiseaux modernes. On trouve dans cette diversité de l’ère mésozoïque des oiseaux comme Hesperornis – un oiseau aquatique de quatre pieds de haut qui vivait il y a environ 70 millions d’années dans la voie maritime qui coupait l’Amérique du Nord en deux. L’Hesperornis ne pouvait pas voler, mais il avait des dents. Un autre animal particulièrement intéressant est Apsaravis, un petit oiseau volant de la taille d’un merle, originaire de Mongolie. Ce petit animal était un volant actif qui volait sans aucun doute au-dessus des têtes et patinait autour des pieds de ses parents dinosaures non-aviens.

Mais le groupe dominant d’oiseaux qui vivait au Mésozoïque était les énantiornithines, autrement appelés « oiseaux opposés ». Ces animaux avaient une distribution et une diversité étendues à l’époque des dinosaures. Certains d’entre eux avaient même des dents, d’autres étaient probablement de bons volants et d’autres encore ressemblaient davantage à des oiseaux terrestres.

La diversification des types d’oiseaux que nous voyons aujourd’hui s’est produite assez tard dans l’histoire des oiseaux. Les premiers représentants des oiseaux qui appartiennent aux groupes modernes sont les plongeons, les grèbes et autres oiseaux aquatiques similaires, dont les fossiles ont été retrouvés à la fin du Crétacé, juste avant l’extinction des dinosaures non aviaires.

Archaeopteryx est l’oiseau connu le plus primitif et donc le dinosaure aviaire connu le plus primitif. Le premier spécimen a été découvert dans les années 1850, à peu près à l’époque où Charles Darwin a publié De l’origine des espèces. Ce livre était l’un des plus influents jamais publiés, car il exposait les principes de base de l’évolution par la sélection naturelle. Le livre de Darwin affirmait que l’évolution était la grande somme des petits changements ; il prédisait ainsi que l’on trouverait des formes transitoires entre les espèces modernes. L’archéoptéryx, comme l’a immédiatement reconnu Thomas Huxley, était l’un de ces liens physiques entre les dinosaures non aviaires et les oiseaux. Il était un proche parent des oiseaux en ce sens qu’il possédait un bréchet et un premier orteil inversé sur son pied. (C’est cet orteil qui permet à certains oiseaux de se percher.) Il avait également des plumes. Certaines de ces plumes étaient asymétriques, c’est-à-dire que le bord avant de la plume était plus court que le bord arrière. Ces plumes indiquent qu’Archaeopteryx avait une certaine capacité de vol. Mais en même temps, il présentait de nombreuses caractéristiques plus primitives et plus proches des théropodes non aviaires. Par exemple, l’archéoptéryx avait une longue queue osseuse semblable à celle des dromeosaures, alors que chez les oiseaux modernes, cette queue est raccourcie et fusionnée en une pièce triangulaire appelée pygostyle. L’archéoptéryx avait également des dents, trois doigts antérieurs distincts et un sternum dépourvu de quille, comme de nombreux théropodes non aviaires (à l’exception de T. rex et des oviraptoridés). Chez les oiseaux modernes, les dents ont disparu et les trois doigts ainsi que l’os en forme de croissant du poignet sont tous fusionnés en un seul os de la main.