Un théropode doté du système respiratoire d'un oiseau (30/09/2008)
Sereno P.C., Martinez R.N., Wilson J.A., Varricchio D.J., Alcober O.A. and Larsson H.C.E., 2008. Evidence for avian intrathoracic air sacs in a new predatory dinosaur from Argentina
Un nouveau théropode datant du Crétacé supérieur (84 Ma) d'Argentine vient d'être décrit et a été nommé Aerosteon riocoloradensis. Ce qui rend cet Allosauroide de 9-10 m de long remarquable est la pneumatisation de ses ossements, nous délivrant des informations sur son système respiratoire et l'évolution de celui des oiseaux. Les recherches montrent que ces os pneumatisés devaient être reliés à des sacs aériens, comme ceux des oiseaux actuels.
Au lieu de s'étendre et de se contracter (mélangeant l'air frais avec celui pauvre en oxygène) comme les poumons des mammifères, ceux des oiseaux sont rigides et l'air circule grâce à des sacs aériens, via un circuit bien défini et à sens unique, permettant une respiration beaucoup plus efficace, indispensable lors du vol. Ce système respiratoire complexe est composé des poumons et des sacs aériens, qui infiltrent les os, augmentant le volume disponible et allégeant le squelette.
Deux modèles ont été proposés pour expliquer la respiration chez les dinosaures. Le premier postulait une respiration semblable à celle du crocodile, grâce à un diaphragme. Le deuxième infère un système semblable à celui des oiseaux, avec des poumons rigides attachés dorsalement à la cage thoracique et des sacs aériens servant à réguler le flux d'air. C'est ce dernier modèle qui semble être le bon d'après l'étude du squelette d'Aerosteon.
Toutes les vertèbres de ce dinosaure sont formées d'une structure en nid d'abeille à l'intérieur. Les côtes, la fourchette, les gastralia et l'ilion possèdent la même structure, et portent des pneumocoeles qui permettaient à ces cavités de communiquer avec des sacs aériens lors du vivant de l'animal. Il est maintenant certain que les dinosaures possédaient des sacs aériens cervicaux (à l'avant du corps), peut-être avaient-ils aussi des sacs aériens abdominaux à l'arrière, ou n'était-ce qu'une extension des sacs cervicaux. Il est pour l'instant impossible de trancher entre ces deux possibilités. Des structures similaires avaient déjà été reportées chez Majungatholus, mais celles d'Aerosteon sont bien plus développées. On peut s'attendre à des découvertes similaires chez d'autres théropodes également.
Trois facteurs ont été proposés pour expliquer la présence de ces sacs aériens : 1) une respiration plus efficace, 2) un meilleur équilibre pour les bipèdes, 3) une meilleure thermorégulation. A l'aune des dernières recherches, ce sont les facteurs 1 et 3 qui sont les plus plausibles.
Reconstitution d'Aerosteon riocoloradensis montrant les poumons (en rouge) et les sacs aériens (autres couleurs) (© Todd Marshall, www.marshalls-art.com; avec l'aimable autorisation de l'artiste)
