Vue d’artiste de Ceratosuchops et orientation de l’endocast dans le crâne. Les spinosaures sont un groupe de dinosaures théropodes carnivores qui ont vécu pendant la période du Crétacé. Ils se caractérisent par leur museau allongé ressemblant à un crocodile et les grandes structures en forme de voile sur leur dos, qui peuvent avoir été utilisées pour afficher ou réguler la température corporelle. Les spinosaures étaient parmi les plus grands prédateurs de leur époque, certaines espèces atteignant des longueurs allant jusqu’à 15 mètres. Crédit : Anthony Hutchings
Une équipe de scientifiques issus de l’Université de Southampton et de l’Université de l’Ohio a réussi à reconstruire les oreilles internes et le cerveau de deux spinosaures britanniques, ce qui a mis en lumière la manière dont ces formidables créatures carnivores interagissaient avec leur environnement.
Les spinosaures sont un groupe inhabituel de dinosaures théropodes prédateurs, équipés de longues mâchoires ressemblant à des crocodiles et de dents coniques. Ces adaptations les ont aidés à vivre un mode de vie quelque peu aquatique qui impliquait de traquer les berges à la recherche de proies, parmi lesquelles de gros poissons. Ce mode de vie était très différent de celui des théropodes plus familiers, comme Allosaure et Tyrannosaure.
Pour mieux comprendre l’évolution du cerveau et des sens des spinosaures, l’équipe a scanné des fossiles de Baryonyx de Surrey et Ceratosuchops de l’île de Wight. Ces deux sont les plus anciens spinosaures pour lesquels le matériel de casse-tête est connu. Les énormes créatures auraient parcouru la planète il y a environ 125 millions d’années. Les casse-tête des deux spécimens sont bien conservés et l’équipe a reconstruit numériquement les tissus mous internes qui avaient longtemps pourri.
Les chercheurs ont découvert que les bulbes olfactifs, qui traitent les odeurs, n’étaient pas particulièrement développés et que l’oreille était probablement adaptée aux sons à basse fréquence. Les parties du cerveau impliquées dans le maintien de la stabilité de la tête et du regard fixé sur la proie étaient peut-être moins développées qu’elles ne l’étaient chez les spinosaures plus tardifs et plus spécialisés.
Les conclusions doivent être publiées dans le Journal d’anatomie.
Reconstruction tridimensionnelle de la cavité cérébrale et des nerfs et vaisseaux sanguins associés dans le casse-tête de l’emblématique spinosauridé britannique Baryonyx walkeri. Crédit : WitmerLab/Chris_Barker
“Malgré leur écologie inhabituelle, il semble que le cerveau et les sens de ces premiers spinosaures aient conservé de nombreux aspects communs avec d’autres théropodes de grande taille – rien ne prouve que leur mode de vie semi-aquatique se reflète dans la façon dont leur cerveau est organisé”, a déclaré Chris Barker, doctorant à l’Université de Southampton, qui a dirigé l’étude.
Une interprétation de cette preuve est que les ancêtres théropodes des spinosaures possédaient déjà des cerveaux et des adaptations sensorielles adaptées à la capture de poissons à temps partiel, et que “tout” les spinosaures devaient faire pour se spécialiser pour une existence semi-aquatique était développer un museau inhabituel et dents.
“Parce que les crânes de tous les spinosaures sont si spécialisés pour la capture de poissons, il est surprenant de voir de tels cerveaux” non spécialisés “”, a déclaré l’auteur contributeur, le Dr Darren Naish. «Mais les résultats sont quand même significatifs. C’est excitant d’obtenir autant d’informations sur les capacités sensorielles – sur l’ouïe, l’odorat, l’équilibre, etc. – des dinosaures britanniques. En utilisant une technologie de pointe, nous avons essentiellement obtenu toutes les informations liées au cerveau que nous pouvions à partir de ces fossiles », a déclaré le Dr Naish.
Au cours des dernières années, le laboratoire EvoPalaeo de l’Université de Southampton a mené des recherches substantielles sur de nouveaux spinosaures de l’île de Wight. Ceratosuchops elle-même n’a été annoncée par l’équipe qu’en 2021et sa découverte a été suivie par la publication d’un autre nouveau spinosaure – le gigantesque spinosaure White Rock – en 2022. Le cerveau de Ceratosuchops a été numérisé au μ-Vis X-ray Imaging Center de l’Université de Southampton, qui abrite certains des scanners CT les plus puissants du pays, et un modèle de son cerveau sera exposé à côté de ses os au Dinosaur Isle Museum de Sandown , sur l’île de Wight.
“Cette nouvelle recherche n’est que la dernière en date de ce qui équivaut à une révolution en paléontologie grâce aux progrès de l’imagerie CT des fossiles”, a déclaré le co-auteur Lawrence M. Witmer, professeur d’anatomie à l’Ohio University Heritage College of Osteopathic Medicine, qui a scanné des dinosaures par tomodensitométrie, y compris Baryonyx—depuis plus de 25 ans. “Nous sommes maintenant en mesure d’évaluer les capacités cognitives et sensorielles d’animaux disparus et d’explorer comment le cerveau a évolué chez des dinosaures au comportement extrême comme les spinosaures.”
Reconstruction tridimensionnelle de la cavité cérébrale (violet), des nerfs crâniens (jaune), de l’oreille interne (rose) et des vaisseaux sanguins (rouge et bleu) du spinosauridé britannique Ceratosuchops inferodios. Ce prédateur avait probablement un odorat exceptionnel et pouvait entendre des sons à basse fréquence. Crédit : Chris Barker
“Cette nouvelle étude met en évidence le rôle important que jouent les fossiles britanniques dans notre compréhension en constante évolution et rapide des dinosaures, et montre comment le Royaume-Uni – et l’Université de Southampton en particulier – est à la pointe de la recherche sur les spinosaures”, a déclaré le Dr Neil. Gostling qui dirige l’EvoPalaeoLab de l’Université de Southampton. “Les spinosaures eux-mêmes sont l’un des groupes de dinosaures les plus controversés, et cette étude est un ajout précieux aux discussions en cours sur leur biologie et leur évolution.”
Référence : « Des crânes modifiés mais des cerveaux conservateurs ? La paléoneurologie et l’anatomie endocrânienne des dinosaures baryonychinés (Theropoda : Spinosauridae) » par Chris Tijani Barker, Darren Naish, Jacob Trend, Lysanne Veerle Michels, Lawrence Witmer, Ryan Ridgley, Katy Rankin, Claire E. Clarkin, Philipp Schneider et Neil J. Gostling , 13 février 2023, Journal d’anatomie.
DOI: 10.1111/joa.13837
