100 millions d'années d'évolution des ptérosaures

Les ptérosaures ("lézards ailés") occupent une place particulière dans l'histoire de la vie sur terre: ils ont été les premières créatures, autres que les insectes, à réussir à peupler le ciel. L'évolution des ptérosaures était à peu près parallèle à celle de leurs cousins ​​terrestres, les dinosaures, en tant que petite espèce "basale" de la fin Trias progressivement cédé la place à des formes plus grandes et plus avancées jurassique et Crétacé. (Voir un complet, A à Z liste des ptérosaures.)

Avant de continuer, cependant, il est important de corriger une idée fausse importante. Les paléontologues ont trouvé une preuve incontestable que les oiseaux modernes ne descendent pas de ptérosaures, mais de petits dinosaures à plumes terrestres (en fait, si vous pouviez comparer l'ADN d'un pigeon, une Tyrannosaurus Rex et un Pteranodon, les deux premiers seraient plus étroitement liés les uns aux autres que ne le serait le troisième). C'est un exemple de ce que les biologistes appellent l'évolution convergente: la nature a le moyen de trouver les mêmes solutions (ailes, os creux, etc.) au même problème (comment voler).

Comme c'est le cas avec les dinosaures, les paléontologues n'ont pas encore suffisamment de preuves pour identifier ancien reptile non dinosaure à partir duquel tous les ptérosaures ont évolué (l’absence de «chaînon manquant» - disons, un terrestre archosaure avec des lambeaux de peau à moitié développés - peut être encourageant créationnistes, mais vous devez vous rappeler que la fossilisation est une question de hasard. La plupart des espèces préhistoriques ne sont pas représentées dans les archives fossiles, simplement parce qu'elles sont mortes dans des conditions qui ne permettaient pas leur conservation.)

Les premiers ptérosaures pour lesquels nous avons des preuves fossiles ont prospéré entre le Trias moyen et tardif, il y a environ 230 à 200 millions d'années. Ces reptiles volants se caractérisaient par leur petite taille et leur longue queue, ainsi que par des caractéristiques (comme les structures osseuses dans leurs ailes) qui les distinguaient des ptérosaures plus avancés qui suivi. Ces ptérosaures "rhamphorhynchoïdes", comme on les appelle, comprennent Eudimorphodon (l'un des premiers ptérosaures connus), Dorygnathus et Rhamphorhynchus, et ils ont persisté dans la période Jurassique précoce à moyenne.

Un problème d'identification des ptérosaures rhamphorhynchoïdes du Trias supérieur et du Jurassique inférieur est que la plupart des spécimens ont été mis au jour dans l'Angleterre et l'Allemagne modernes. Ce n'est pas parce que les premiers ptérosaures aimaient l'été en Europe occidentale; plutôt, comme expliqué ci-dessus, nous ne pouvons trouver des fossiles que dans les zones qui se sont prêtées à la formation de fossiles. Il peut bien y avoir eu de vastes populations de ptérosaures d'Asie ou d'Amérique du Nord, qui peuvent (ou non) être anatomiquement distinctes de celles que nous connaissons.

À la fin du Jurassique, les ptérosaures rhamphorhynchoïdes avaient été à peu près remplacés par des ptérosaures ptérodactyloïdes - des reptiles volants à ailes plus courtes et à queue plus courte illustrés par le célèbre Pterodactylus et Pteranodon. (Le premier membre identifié de ce groupe, Kryptodrakon, vivait il y a environ 163 millions d'années.) Avec leurs ailes de peau plus grandes et plus maniables, ces les ptérosaures pouvaient glisser plus loin, plus vite et plus haut dans le ciel, plongeant comme des aigles pour cueillir des poissons à la surface des océans, des lacs et rivières.

Pendant le Crétacé période, les ptérodactyloïdes ont pris après les dinosaures sur un point important: une tendance croissante au gigantisme. Au Crétacé moyen, le ciel d'Amérique du Sud était gouverné par d'énormes ptérosaures colorés comme Tapejara et Tupuxuara, qui avait des envergures de 16 ou 17 pieds; encore, ces gros volants ressemblaient à des moineaux à côté des vrais géants du Crétacé tardif, Quetzalcoatlus et Zhejiangopterus, dont l'envergure dépassait 30 pieds (bien plus grand que les plus grands aigles vivants aujourd'hui).

Voici où nous arrivons à un autre «mais» très important. L'énorme taille de ces «azhdarchidés» (comme les ptérosaures géants sont connus) a conduit certains paléontologues à spéculer qu'ils n'avaient jamais réellement volé. Par exemple, une analyse récente du Quetzalcoatlus de la taille d'une girafe montre qu'il avait certaines caractéristiques anatomiques (telles que de petits pieds et un cou raide) idéales pour traquer de petits dinosaures sur terre. Étant donné que l'évolution a tendance à répéter les mêmes motifs, cela répondrait à la question embarrassante de savoir pourquoi les oiseaux modernes n'ont jamais évolué vers des tailles de type azhdarchid.

En tout état de cause, à la fin du Crétacé, les ptérosaures - grands et petits - ont disparu avec leurs cousins, les dinosaures terrestres et les reptiles marins. Il est possible que l'ascendant des vrais oiseaux à plumes soit synonyme de malheur pour les ptérosaures plus lents et moins polyvalents, ou que dans la foulée de la Extinction K / T le poisson préhistorique que ces reptiles volants nourris ont été considérablement réduits en nombre.

Mis à part leur taille relative, les ptérosaures du jurassique et Crétacé les périodes diffèrent les unes des autres de deux manières importantes: les habitudes alimentaires et l'ornementation. Généralement, les paléontologues peuvent déduire le régime alimentaire d'un ptérosaure à partir de la taille et de la forme de ses mâchoires et en observant un comportement analogue chez les oiseaux modernes (tels que les pélicans et les mouettes). Les ptérosaures au bec pointu et étroit subsistaient très probablement sur les poissons, tandis que les genres anormaux Pterodaustro nourri de plancton (les quelque mille petites dents de ce ptérosaure formaient un filtre, comme celui d'une baleine bleue) et les crocs Jeholopterus peut avoir aspiré du sang de dinosaure comme une chauve-souris vampire (bien que la plupart des paléontologues rejettent cette notion).

Comme les oiseaux modernes, certains ptérosaures avaient également une riche ornementation - pas des plumes aux couleurs vives, que les ptérosaures n'ont jamais réussi à évoluer, mais des crêtes de tête proéminentes. Par exemple, TupuxuaraLa crête arrondie était riche en vaisseaux sanguins, un indice qu'il peut avoir changé de couleur dans les écrans d'accouplement, tandis que Ornithocheirus avait des crêtes assorties sur ses mâchoires supérieure et inférieure (bien qu'il ne soit pas clair si elles étaient utilisées à des fins d'affichage ou d'alimentation).

Les plus controversés, cependant, sont les longues crêtes osseuses au sommet des noggins des ptérosaures comme Pteranodon et Nyctosaurus. Certains paléontologues pensent que la crête de Pteranodon a servi de gouvernail pour aider à le stabiliser en vol, tandis que d'autres spéculent que Nyctosaurus peut avoir arboré une "voile" colorée de peau. C'est une idée divertissante, mais certains experts en aérodynamique doutent que ces adaptations auraient pu être vraiment fonctionnelles.

Le trait clé qui distinguait les ptérosaures des terrestres dinosaures à plumes qui a évolué en oiseaux était la nature de leurs "ailes" - qui consistaient en larges rabats de peau reliés à un doigt étendu sur chaque main. Bien que ces structures plates et larges fournissent beaucoup de portance, elles ont peut-être été mieux adaptées au vol plané passif qu'au vol propulsé et battant, comme en témoigne la dominance du vrai oiseaux préhistoriques à la fin du Crétacé (ce qui peut être attribué à leur maniabilité accrue).

Bien qu'ils ne soient que de loin liés, les ptérosaures anciens et les oiseaux modernes peuvent avoir partagé une caractéristique importante en commun: un métabolisme à sang chaud. Il existe des preuves que certains ptérosaures (comme Sordes) arborait des poils primitifs, une caractéristique généralement associée aux mammifères à sang chaud, et il est on ne sait pas si un reptile à sang froid aurait pu générer suffisamment d'énergie interne pour se maintenir dans vol.

Comme les oiseaux modernes, les ptérosaures se distinguaient également par leur vision nette (une nécessité pour chasser des centaines pieds dans l'air!), ce qui impliquait un cerveau plus grand que la moyenne que celui possédé par les animaux terrestres ou aquatiques. reptiles. Grâce à des techniques avancées, les scientifiques ont même pu "reconstruire" la taille et la forme du cerveau de certains genres de ptérosaures, prouvant qu'ils contenaient des «centres de coordination» plus avancés que des reptiles.

Les ptérosaures ("lézards ailés") occupent une place particulière dans l'histoire de la vie sur terre: ils ont été les premières créatures, autres que les insectes, à réussir à peupler le ciel. L'évolution des ptérosaures était à peu près parallèle à celle de leurs cousins ​​terrestres, les dinosaures, en tant que petite espèce "basale" de la fin Trias progressivement cédé la place à des formes plus grandes et plus avancées jurassique et Crétacé.

Avant de continuer, cependant, il est important de corriger une idée fausse importante. Les paléontologues ont trouvé une preuve incontestable que les oiseaux modernes ne descendent pas de ptérosaures, mais de petits dinosaures à plumes terrestres (en fait, si vous pouviez comparer l'ADN d'un pigeon, une Tyrannosaurus Rex et un Pteranodon, les deux premiers seraient plus étroitement liés les uns aux autres que ne le serait le troisième). C'est un exemple de ce que les biologistes appellent l'évolution convergente: la nature a le moyen de trouver les mêmes solutions (ailes, os creux, etc.) au même problème (comment voler).

Comme c'est le cas avec les dinosaures, les paléontologues n'ont pas encore suffisamment de preuves pour identifier ancien reptile non dinosaure à partir duquel tous les ptérosaures ont évolué (l’absence de «chaînon manquant» - disons, un terrestre archosaure avec des lambeaux de peau à moitié développés - peut être encourageant créationnistes, mais vous devez vous rappeler que la fossilisation est une question de hasard. La plupart des espèces préhistoriques ne sont pas représentées dans les archives fossiles, simplement parce qu'elles sont mortes dans des conditions qui ne permettaient pas leur conservation.)

Les premiers ptérosaures pour lesquels nous avons des preuves fossiles ont prospéré entre le Trias moyen et tardif, il y a environ 230 à 200 millions d'années. Ces reptiles volants se caractérisaient par leur petite taille et leur longue queue, ainsi que par des caractéristiques (comme les structures osseuses dans leurs ailes) qui les distinguaient des ptérosaures plus avancés qui suivi. Ces ptérosaures "rhamphorhynchoïdes", comme on les appelle, comprennent Eudimorphodon (l'un des premiers ptérosaures connus), Dorygnathus et Rhamphorhynchus, et ils ont persisté dans la période Jurassique précoce à moyenne.

Un problème d'identification des ptérosaures rhamphorhynchoïdes du Trias supérieur et du Jurassique inférieur est que la plupart des spécimens ont été mis au jour dans l'Angleterre et l'Allemagne modernes. Ce n'est pas parce que les premiers ptérosaures aimaient l'été en Europe occidentale; plutôt, comme expliqué ci-dessus, nous ne pouvons trouver des fossiles que dans les zones qui se sont prêtées à la formation de fossiles. Il peut bien y avoir eu de vastes populations de ptérosaures d'Asie ou d'Amérique du Nord, qui peuvent (ou non) être anatomiquement distinctes de celles que nous connaissons.

À la fin du Jurassique, les ptérosaures rhamphorhynchoïdes avaient été à peu près remplacés par des ptérosaures ptérodactyloïdes - des reptiles volants à ailes plus courtes et à queue plus courte illustrés par le célèbre Pterodactylus et Pteranodon. (Le premier membre identifié de ce groupe, Kryptodrakon, vivait il y a environ 163 millions d'années.) Avec leurs ailes de peau plus grandes et plus maniables, ces les ptérosaures pouvaient glisser plus loin, plus vite et plus haut dans le ciel, plongeant comme des aigles pour cueillir des poissons à la surface des océans, des lacs et rivières.

Pendant le Crétacé période, les ptérodactyloïdes ont pris après les dinosaures sur un point important: une tendance croissante au gigantisme. Au Crétacé moyen, le ciel d'Amérique du Sud était gouverné par d'énormes ptérosaures colorés comme Tapejara et Tupuxuara, qui avait des envergures de 16 ou 17 pieds; encore, ces gros volants ressemblaient à des moineaux à côté des vrais géants du Crétacé tardif, Quetzalcoatlus et Zhejiangopterus, dont l'envergure dépassait 30 pieds (bien plus grand que les plus grands aigles vivants aujourd'hui).

Voici où nous arrivons à un autre «mais» très important. L'énorme taille de ces «azhdarchidés» (comme les ptérosaures géants sont connus) a conduit certains paléontologues à spéculer qu'ils n'avaient jamais réellement volé. Par exemple, une analyse récente du Quetzalcoatlus de la taille d'une girafe montre qu'il avait certaines caractéristiques anatomiques (telles que de petits pieds et un cou raide) idéales pour traquer de petits dinosaures sur terre. Étant donné que l'évolution a tendance à répéter les mêmes motifs, cela répondrait à la question embarrassante de savoir pourquoi les oiseaux modernes n'ont jamais évolué vers des tailles de type azhdarchid.

En tout état de cause, à la fin du Crétacé, les ptérosaures - grands et petits - ont disparu avec leurs cousins, les dinosaures terrestres et les reptiles marins. Il est possible que l'ascendant des vrais oiseaux à plumes soit synonyme de malheur pour les ptérosaures plus lents et moins polyvalents, ou que dans la foulée de la Extinction K / T le poisson préhistorique que ces reptiles volants nourris ont été considérablement réduits en nombre.

Mis à part leur taille relative, les ptérosaures du jurassique et Crétacé les périodes diffèrent les unes des autres de deux manières importantes: les habitudes alimentaires et l'ornementation. Généralement, les paléontologues peuvent déduire le régime alimentaire d'un ptérosaure à partir de la taille et de la forme de ses mâchoires et en observant un comportement analogue chez les oiseaux modernes (tels que les pélicans et les mouettes). Les ptérosaures au bec pointu et étroit subsistaient très probablement sur les poissons, tandis que les genres anormaux Pterodaustro nourri de plancton (les quelque mille petites dents de ce ptérosaure formaient un filtre, comme celui d'une baleine bleue) et les crocs Jeholopterus peut avoir aspiré du sang de dinosaure comme une chauve-souris vampire (bien que la plupart des paléontologues rejettent cette notion).

Comme les oiseaux modernes, certains ptérosaures avaient également une riche ornementation - pas des plumes aux couleurs vives, que les ptérosaures n'ont jamais réussi à évoluer, mais des crêtes de tête proéminentes. Par exemple, TupuxuaraLa crête arrondie était riche en vaisseaux sanguins, un indice qu'il peut avoir changé de couleur dans les écrans d'accouplement, tandis que Ornithocheirus avait des crêtes assorties sur ses mâchoires supérieure et inférieure (bien qu'il ne soit pas clair si elles étaient utilisées à des fins d'affichage ou d'alimentation).

Les plus controversés, cependant, sont les longues crêtes osseuses au sommet des noggins des ptérosaures comme Pteranodon et Nyctosaurus. Certains paléontologues pensent que la crête de Pteranodon a servi de gouvernail pour aider à le stabiliser en vol, tandis que d'autres spéculent que Nyctosaurus peut avoir arboré une "voile" colorée de peau. C'est une idée divertissante, mais certains experts en aérodynamique doutent que ces adaptations auraient pu être vraiment fonctionnelles.

Le trait clé qui distinguait les ptérosaures des terrestres dinosaures à plumes qui a évolué en oiseaux était la nature de leurs "ailes" - qui consistaient en larges rabats de peau reliés à un doigt étendu sur chaque main. Bien que ces structures plates et larges fournissent beaucoup de portance, elles ont peut-être été mieux adaptées au vol plané passif qu'au vol propulsé et battant, comme en témoigne la dominance du vrai oiseaux préhistoriques à la fin du Crétacé (ce qui peut être attribué à leur maniabilité accrue).

Bien qu'ils ne soient que de loin liés, les ptérosaures anciens et les oiseaux modernes peuvent avoir partagé une caractéristique importante en commun: un métabolisme à sang chaud. Il existe des preuves que certains ptérosaures (comme Sordes) arborait des poils primitifs, une caractéristique généralement associée aux mammifères à sang chaud, et il est on ne sait pas si un reptile à sang froid aurait pu générer suffisamment d'énergie interne pour se maintenir dans vol.

Comme les oiseaux modernes, les ptérosaures se distinguaient également par leur vision nette (une nécessité pour chasser des centaines pieds dans l'air!), ce qui impliquait un cerveau plus grand que la moyenne que celui possédé par les animaux terrestres ou aquatiques. reptiles. Grâce à des techniques avancées, les scientifiques ont même pu "reconstruire" la taille et la forme du cerveau de certains genres de ptérosaures, prouvant qu'ils contenaient des «centres de coordination» plus avancés que des reptiles.