Des plumes différentes selon l'âge chez les dinosaures (8/8/2010)

Xu X., Zheng X. and You H., 2010. Exceptional dinosaur fossils show ontogenetic development of early feathers. Nature 464: 1338-1341

Des paléontologues chinois se sont penchés sur divers spécimens de dinosaures à plumes découverts dans le Liaoning (Crétacé inférieur). En effet, depuis des années les découvertes d'oiseaux et de dinosaures au corps couverts de plumes et proto-plumes diverses et variées se multiplient. Les chercheurs ont ici comparés des spécimens d'âges différents mais tous attribués au genre Similicaudipteryx. Le plus jeune spécimen, un juvénile, arbore 2 types différents de plumes : des pennes larges sur la main et la queue, et des plumules (duvet) sur le dos et autour de l'ischion. Les plumes duveteuses associées à l'ischion et à la base de la queue sont des structures longues et filamenteuses. On note la présence de 11 rectrices sur la queue. Ces rectrices et les rémiges primaires de la main sont pour deux tiers en forme de ruban, et le dernier tiers ressemble à une penne. Aucune rémige secondaire n'a été observée sur le spécimen juvénile. Concernant un deuxième spécimen, toujours juvénile mais plus âgé que le premier, le corps est recouvert d'un long duvet (parfois jusqu'à 5 cm de long). Ce spécimen porte également de grandes rémiges et rectrices, entièrement pennées, dont 10 rémiges primaires et 12 rémiges secondaires sur chaque bras, et 12 paires de rectrices sur la queue.

Plumes de la queue de Similicaudipteryx

Plumes de la queue d'un Similicaudipteryx juvénile, spécimen STM4-1 (Photo issue de Xu et al., 2010)

L'étude de ces spécimens montre que le plumage de Similicaudipteryx subissait des variations ontogénétiques; en fonction de l'âge de l'animal, son plumage était composé de morphotypes de plumes différents. Si l'absence de rémiges secondaires chez le plus jeune spécimen est avérée, cela signifie que ces plumes apparaissaient bien plus tard dans leur développement que chez les oiseaux actuels (chez qui même les poussins en ont dès l'éclosion). Les rectrices et les rémiges se développaient à une vitesse différente, puisqu'on note que les rémiges sont bien plus courtes que les rectrices chez le spécimen plus jeune, mais que cette différence s'amenuise chez l'individu plus âgé. Une autre différence notoire est le changement de structure des pennes entre les deux individus; ce phénomène est inconnu chez les oiseaux actuels. Outre que ceci suggère une mue chez ce dinosaure, on peut supputer que d'autres générations de plumes aient pu exister, avec d'autres morphotypes. Les plumes particulières du plus jeune spécimen résultent probablement d'une expression faible ou incomplète des gènes gouvernant la formation des barbes et barbules. Chez les oiseaux modernes, ces gènes sont exprimés très tôt, et des variations dans l'expression de ces gènes peuvent expliquer les divers morphotypes de plumes observés sur les fossiles.

Les plumes à la fois rubannée et pennée, ainsi que les plumes filamenteuses observées chez d'autres espèces ne sont plus représentées actuellement et ont donc été perdues au cours de l'évolution des plumes. Ces premières étaient cependant assez répandues à l'époque, puisqu'on suspecte leur présence chez Protopteryx et Epidexipteryx, ainsi que chez les Confuciusornithidés et d'autres oiseaux primitifs.

Divers morphotypes de plumes chez les dinosaures

Répartition des divers morphotypes de plumes connus à travers une version simplifiée de la phylogénie des dinosaures (Photo issue de Xu et al., 2010)

 

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