Un fossile intact vieux de 80 millions d’années est la « pierre de Rosette » qui promet de déchiffrer l’évolution des oiseaux | Science

Dans l’histoire évolutive des oiseaux, il y a 70 millions d’années de questions. À cette époque, tous les groupes d’oiseaux modernes qui existent aujourd’hui sont originaires de la Terre, même si la science ne peut toujours pas expliquer comment s’est produite la transition des oiseaux anciens, plus semblables aux dinosaures. Aujourd’hui, l’analyse d’un fossile avec un degré de préservation sans précédent – ​​et d’une espèce d’oiseau jusqu’alors inconnue, qui habitait ce qui est aujourd’hui le Brésil il y a 80 millions d’années – met en lumière ce qu’était ce processus. La découverte est considérée comme un pierre de rosette pour l’étude des oiseaux, car cela pourrait aider à déchiffrer les mystères de leur évolution. Les résultats de l’enquête ont été publiés ce mercredi dans le magazine Nature.

Guillermo Navalón, paléobiologiste madrilène de l’Université de Cambridge, est l’un des principaux auteurs de la recherche – avec le chercheur argentin Luis M. Chiappe – menée par une équipe internationale de scientifiques. Il était chargé de numériser le fossile grâce à un processus non invasif et a réussi à reconstruire à quoi ressemblait le fossile dans la vie. Hestie de Navarrenommé en l’honneur de William Nava, le paléontologue brésilien qui l’a découvert en 2016. « Ce fossile est si unique qu’il répond à de nombreuses frustrations que les scientifiques ont depuis longtemps dans la recherche sur les oiseaux », explique Navalón.

Cette unicité dont parle le chercheur s’explique par le fait que tous les fossiles d’oiseaux anciens disparus, appartenant au groupe des énantiornites, sont apparus aplatis, comme une crêpe ou une crêpe, parce que leurs os étaient délicats et creux, ce qui rend leur conservation difficile. les siècles. Il Navaornis Non, c’est presque intact. Cela a permis de reconstruire son crâne et son cerveau en trois dimensions. Le tissu cérébral n’est pas préservé, mais le crâne l’est, et chez ces animaux, comme chez les humains, l’os entoure étroitement le cerveau. De cette façon, les cavités internes peuvent être observées, ce qui a permis aux scientifiques de fabriquer un moule et de reproduire les tissus mous qui s’y trouvaient.

Et quand on sait à quoi ressemble un cerveau, on peut comprendre beaucoup de choses sur l’évolution et le comportement animal. « Nous utilisons une métaphore, peut-être un peu prétentieuse : le Navaornis est un pierre de rosette. Tout comme cette pierre nous a permis de comprendre les hiéroglyphes, elle nous aide à comprendre comment les oiseaux ont évolué. Nous avons deux points d’évolution – les oiseaux anciens et les oiseaux modernes – et, tout à coup, apparaît un fossile qui se trouve au milieu de ce processus et nous raconte ce qui a pu s’y passer », détaille le paléobiologiste espagnol.

Que s’est-il passé au milieu ? Une évolution progressive. Au point où le Navaornis Il y avait déjà un mélange d’éléments anciens et modernes. “Il possède des fonctionnalités très avancées que nous pensions exclusives aux oiseaux contemporains”, détaille Navalón. Par exemple, leur cerveau n’est plus tubulaire et étiré comme celui des oiseaux anciens, mais commence à être globulaire, avec une moelle épinière qui se courbe vers le bas, comme chez l’homme. «C’est l’une des caractéristiques les plus avancées que nous ayons détectées», explique le chercheur. Le crâne de Navaornis Il est particulièrement remarquable pour être complètement édenté et avoir une structure rappelant celle des oiseaux actuels, bien qu’il appartienne à une branche évolutive archaïque.

Des caractéristiques des oiseaux primitifs, comme le cervelet, ont également été identifiées. Chez les oiseaux modernes, il est généralement bulbeux et chez les Navaornis Il est complètement plat, comme cela arrive dans les lignées les plus primitives. Le cervelet est une zone particulièrement active lors du vol chez les oiseaux contemporains, ce qui a suscité la curiosité des scientifiques. Comment cette espèce ancienne contrôlait-elle son vol ? Certaines réponses ne sont toujours pas disponibles. Dedans Navaornisl’encéphale, la partie du cerveau impliquée dans les capacités cognitives supérieures, a une étendue intermédiaire, permettant aux chercheurs de spéculer sur la façon dont l’animal bougeait et se comportait.

Des animaux très complexes

Le principal problème de l’étude du nouveau fossile est qu’il existe peu d’informations avec lesquelles le comparer. “Nous ne comprenons pas encore très bien les oiseaux d’aujourd’hui et comment les changements dans les différentes zones de leur cerveau sont liés aux changements dans leurs capacités cognitives”, explique Navalón. Et les oiseaux sont des animaux aux comportements très complexes. Certains d’entre eux migrent sur des milliers de kilomètres en utilisant des signaux visuels, le champ magnétique terrestre, la position du soleil et des étoiles et même des odeurs pour s’orienter. D’autres ont des stratégies de parade nuptiale très avancées, notamment la danse, le chant, l’affichage du plumage et la construction de nids. Plusieurs oiseaux, comme les corbeaux et les perroquets, sont capables d’utiliser des outils pour obtenir de la nourriture ou même d’imiter les sons et les mots humains. Dans bien des cas, la manière dont ils procèdent reste un mystère.

Matteo Fabbri, biologiste évolutionniste à l’Université Johns Hopkins (États-Unis), n’a pas participé à la nouvelle étude, mais estime que « ces résultats constituent un changement de paradigme dans les modèles évolutifs, puisque cette nouvelle espèce d’oiseau du Crétacé présente un ensemble mystifiant de des traits morphologiques relient les oiseaux modernes à ceux du début du Mésozoïque, il y a plus de 200 millions d’années. Il Navaornis “Cela montre que les caractéristiques squelettiques des oiseaux modernes ne sont pas apparues d’un seul coup, mais plutôt sous forme de mosaïque et progressivement.” Il en va de même pour l’évolution de leur cerveau. Autrement dit, l’évolution du crâne et du cerveau vers les oiseaux d’aujourd’hui a été une transition complexe et non linéaire, au cours de laquelle des caractéristiques modernes sont apparues étape par étape, selon ce spécialiste.

Jesús Marugán, paléobiologiste des vertébrés et chercheur à l’Université autonome de Madrid, estime que cette nouvelle découverte constitue non seulement une avancée dans la compréhension de l’évolution aviaire, mais propose également « un nouveau paradigme ». Une mention particulière doit être faite à la dimension numérique de cette recherche. “Le fait de pouvoir extraire des données d’un fossile de manière non invasive est une énorme avancée.” Les techniques appliquées dans l’étude permettent une comparaison millimétrique de la morphologie de différents oiseaux tout au long de l’histoire de la vie sur Terre. Le tout sans même avoir à manipuler les fossiles.

Fabbri estime que cette découverte constitue « une étape importante qui fait progresser le domaine de l’évolution des oiseaux, après plus de deux décennies d’attente pour trouver les bons fossiles ». Il n’est pas possible de prédire quelles autres découvertes importantes émergeront du même site où le Navaornismême si les scientifiques consultés sont sûrs d’être au début de ce qui sera une vague de découvertes révolutionnaires.