L'envol des ptérosaures élucidé
Jusqu'à récemment, on ignorait comment les ptérosaures, les premiers reptiles volants, parvenaient à produire l'énergie nécessaire pour voler. Un groupe de chercheurs anglo-américain est cependant parvenu à résoudre ce mystère. Leurs résultats ont récemment été publiés dans la revue PLoS ONE. Les ptérosaures sont apparus il y a environ 70 millions d'années, durant la période du Mésozoïque. Certains pensent que ces oiseaux faisaient partie de la famille des dinosaures, mais ce n'est pas le cas; les ptérosaures appartiennent cependant au même groupe biologique. Les dinosaures étaient, par définition, des reptiles Diapsides à station debout, alors que les ptérosaures étaient des animaux semi-érigés. Les chercheurs ont toujours été fascinés par la manière dont ces grands reptiles étaient capables de voler, étant donné leur taille, qui pouvait parfois atteindre celle d'un petit avion. Ce qui est évident, c'est que les ptérosaures volaient en faisant planer leurs grandes ailes, qui pouvaient parfois atteindre jusqu'à 10 mètres d'envergure et étaient principalement constituées d'une membrane de peau et d'autres tissus, ainsi que de fibres. Selon les chercheurs, les ptérosaures possédaient un système de sacs aériens qui s'étendent des poumons et tout le long de leur corps, ainsi que des os creux, comme les oiseaux modernes. Ce système ossature/poumons conférait à ses merveilleux reptiles un système respiratoire efficace; d'après les chercheurs, ce squelette pneumatisé et ces sacs aériens leur permettaient de réduire leur densité, et ainsi de voler. «Nous sommes parvenus à identifier le système respiratoire du ptérosaure», explique le Dr Dave Unwin, un paléo-biologiste du département des études de patrimoine de l'université de Leicester (Royaume-Uni) et co-auteur de l'étude. «C'est un mécanisme étonnamment efficace, similaire à la structure pulmonaire des oiseaux modernes, mais âgé de 70 millions d'années.» L'étude a réellement démarré suite à la visite du professeur-assistant Leon Claessens du College of the Holy Cross aux États-Unis, et du professeur-assistant Patrick O'Connor de la faculté de médecine ostéopathique aux États-Unis à Berlin (Allemagne) il y a six ans, où ils ont pu observer une cage thoracique de ptérosaure qui avait été soigneusement préservée. Le professeur Unwin avait également étudié le fossile lorsqu'il était le conservateur du Museum für Naturkunde de Berlin en 2003. Les trois paléo-biologistes avaient ensuite décidé de collaborer en vue de découvrir la façon dont ces énormes reptiles pouvaient s'envoler par les simples battements de ses ailes. «La morphologie et la taille des segments de côte qui s'articulent autour du sternum (côtes sternales) montrent que, contrairement à ce que l'on pensait, la cage thoracique était mobile», explique le professeur-assistant Claessens; il ajoute que les projections uniques et jusqu'à présent inconnues au sein de la cage thoracique de cet oiseau donnaient une force considérable aux muscles thoraciques. Les chercheurs ont également comparé les spécimens de ptérosaures aux squelettes des oiseaux modernes en vue de déterminer la relation entre les sacs aériens, la structure pulmonaire et le squelette. L'équipe a eu recours à la technique du tomodensitomètre et aux rayons X pour obtenir une meilleure vue des os. «Les sacs d'air s'étendent jusqu'au bout des ailes, ce qui donne tout un éventail de possibilités sur l'usage de ces sacs en plein vol et leur comportement social», explique les chercheurs. «Nous avons découvert une relation directe entre la proportion du squelette équipé de sacs aériens et la taille absolue du corps de l'animal», ont-ils ajouté. En résumé, plus les oiseaux sont petits, moins ils ont d'os pneumatisés. Cela est dû à leur faible masse corporelle et au fait qu'ils ont besoin de moins d'énergie pour voler. En ce qui concerne les oiseaux plus grands comme les ptérosaures, leurs os sont pneumatisés, ce qui leur octroie une densité osseuse moins importante mais leur permet de maintenir leurs corps en plein vol.
Pays
Royaume-Uni, États-Unis