Les dinosaures nous éclairent sur l’évolution des plumes

Les résultats d’une étude à laquelle a participé Aude Cincotta, chercheuse FRIA au Département de géologie, ont été publiés dans la revue internationale Scientific Reports. Initiée par Johan Lindgren, scientifique de l’Université de Lund en Suède, l’étude portant sur le plumage d’un dinosaure théropode (carnivore et bipède), a permis de découvrir des preuves de la préservation de pigments anciens.

Des structures complexes

Les plumes font partie des structures épidermiques les plus complexes. Leur évolution n’est pas encore bien connue, mais nous savons que de nombreux dinosaures théropodes (dont les oiseaux primitifs) en étaient pourvus. L’analyse de certaines microstructures préservées dans le plumage du fossile permettrait de reconstruire sa couleur et d’en déduire la physiologie de l’organisme.

Un fossile de 160 millions d’années

L’étude avait pour objectif de récolter des données plus précises, afin de prouver la présence de mélanosomes (structures contenant des pigments) et de mélanine (le pigment responsable de la couleur brun-noir ou rouge-orangé) dans les plumes d’un nouveau spécimen de dinosaure théropode, nommé Anchiornis huxleyi. C’est sur ce fossile, provenant de dépôts vieux d’environ 160 millions d’années, et trouvé au nord-est de la Chine dans la Province du Liaoning, que les échantillons ont été prélevés. Il appartient au Yizhou Fossil and Geology Park, mais est actuellement analysé à l’Institut royal des Sciences naturelles de Belgique (IRSNB).

Une méthode sans failles

Plusieurs méthodes ont été utilisées pour réaliser cette étude. Chaque expérience a été répétée pour en valider les résultats. Au sein de l’Université de Namur et de l’IRSNB, Aude Cincotta a observé la microstructure des plumes grâce à un microscope électronique à balayage. Diverses analyses de géochimie organique ont été menées en parallèle en Suède et en France, et ont permis de déterminer la composition des échantillons.

Des preuves dans quatre échantillons

Des traces des deux composés recherchés, les mélanosomes et la mélanine, ont été trouvées dans quatre échantillons, parmi ceux étudiés. C’est la première fois qu’une telle molécule a pu être détectée sur ce type de spécimen. Les résultats de cette étude prouvent donc que les mélanosomes peuvent être préservés dans les plumes de fossiles très anciens et nous donnent de nouvelles informations sur l’évolution des plumes.

Depuis 1996, des plumes ont été retrouvées préservées chez les théropodes, qui sont les « ancêtres » de nos oiseaux actuels, mais plus récemment aussi chez les ornithischiens, un second groupe de dinosaures qui n’est pas de la lignée des oiseaux. La technique découverte grâce à cette étude pourra dès lors être utilisée sur d’autres spécimens de dinosaures à plumes, afin d’en savoir plus sur l’origine des plumes chez les dinosaures.

La chercheuse travaille en collaboration avec l’IRSNB (co-promoteurs : J. Yans – UNamur et P. Godefroit – IRSNB) sur d’autres fossiles préservant des plumes et sur une crête de ptérosaure, un reptile volant, afin d’en étudier l’état de préservation.

Contact : Aude Cincotta - aude.cincotta@unamur.be
Plus d'info : http://www.nature.com/articles/srep13520