Demander pourquoi certains dinosaures avaient des plumes n'est pas différent, en principe, de demander pourquoi les poissons ont des écailles ou pourquoi les chiens ont de la fourrure. Pourquoi l'épiderme nu de tout animal devrait-il posséder tout type de revêtement (ou, dans le cas des êtres humains, pratiquement aucun revêtement)? Afin de répondre à cette question, nous devons aborder une énigme plus profonde: quel avantage évolutif les plumes confèrent aux dinosaures qui ne pourraient pas être accomplis avec de la fourrure, des poils ou de simples reptiliens Balance?
La majorité des dinosaures à plumes étaient des théropodes
Avant de commencer, cependant, il est important de reconnaître que tous les dinosaures avaient des plumes. La grande majorité de dinosaures à plumes étaient les théropodes, une large catégorie qui comprend les rapaces, les tyrannosaures, les ornithomimides et les "dinosaures", ainsi que les premiers dinosaures comme Eoraptor et Herrerasaurus. De plus, tous les théropodes n'étaient pas à plumes: c'est un pari assez sûr que le défunt Jurassique
Allosaurus avait une peau écailleuse, comme d'autres grands théropodes comme Spinosaurus et Tyrannosaurus Rex (même si un nombre croissant de paléontologues pensent que les nouveau-nés et les juvéniles de ces dinosaures ont pu être adorablement touffetés).Les théropodes n'étaient pas les seuls membres de l'ordre des saurischien ("à lézard") dinosaures: curieusement, leurs plus proches parents étaient le géant, lourd, à pattes d'éléphant sauropodes, qui étaient à peu près aussi différents en apparence et en comportement que les théropodes! À ce jour, il n'y a absolument aucune preuve de parents à plumes de Brachiosaurus ou Apatosaurus, et une telle découverte semble extrêmement improbable. La raison a à voir avec les différents métabolismes des dinosaures théropodes et sauropodes, dont plus ci-dessous.
Quel est l'avantage évolutif des plumes?
En extrapolant à partir de l'exemple des oiseaux modernes, vous pourriez penser que le but principal des plumes est de maintenir le vol; les plumes emprisonnent de petites poches d'air et fournissent le «soulèvement» crucial qui permet à un oiseau de planer dans les airs. Selon toutes les indications, cependant, l'emploi de plumes en vol est strictement secondaire, l'un de ces développements contingents pour lesquels l'évolution est si célèbre. Tout d'abord, la fonction des plumes est de fournir une isolation, tout comme le revêtement en aluminium d'une maison ou la mousse de polyuréthane emballée dans ses chevrons.
Et pourquoi un animal devrait-il avoir besoin d'isolation, demandez-vous? Eh bien, dans le cas des dinosaures théropodes (et des oiseaux modernes), c'est parce qu'il possède un endothermique (à sang chaud) métabolisme. Lorsqu'une créature doit générer sa propre chaleur, elle a besoin d'un moyen de conserver cette chaleur aussi efficacement que possible, et une couche de plumes (ou de fourrure) est une solution qui a été maintes fois évolution. Alors que certains mammifères (comme les êtres humains et les éléphants) manquent de fourrure, tous les oiseaux ont des plumes - et l'isolant la prouesse des plumes n'est pas mieux démontrée que chez les oiseaux aquatiques incapables de voler vivant dans des climats froids, c'est-à-dire pingouins.
Bien sûr, cela soulève la question de savoir pourquoi Allosaurus et d'autres grands dinosaures théropodes manquaient de plumes (ou pourquoi ces plumes n'étaient présentes que chez les juvéniles ou les nouveau-nés). Cela peut avoir quelque chose à voir avec les conditions climatiques dans les régions où ces dinosaures vivaient, ou avec une bizarrerie dans le métabolisme des grands théropodes; nous ne connaissons pas encore la réponse. (Quant à la raison pour laquelle les sauropodes manquaient de plumes, c'est parce qu'ils étaient presque certainement de sang froid et avaient besoin d'absorber et de rayonner efficacement la chaleur pour réguler leur température corporelle interne. S'ils avaient été recouverts de plumes, ils se seraient cuits de l'intérieur comme des pommes de terre au micro-ondes.)
Les plumes de dinosaure ont été favorisées par la sélection sexuelle
En ce qui concerne les caractéristiques autrement mystérieuses du règne animal, les longs cous des sauropodes, les plaques triangulaires de stégosaures, et, peut-être, les plumes brillantes des dinosaures théropodes - il ne faut jamais négliger le pouvoir de la sélection sexuelle. L'évolution est connue pour sélectionner des caractéristiques anatomiques apparemment aléatoires et les mettre en surmultiplication sexuelle: nez énorme de singes proboscis mâles, un résultat direct du fait que les femelles de l'espèce préfèrent s'accoupler avec le plus gros nez mâles.
Une fois que les plumes isolantes ont évolué chez les dinosaures théropodes, rien n'a empêché la sélection sexuelle de prendre le dessus et de pousser le processus encore plus loin. Pour l'instant, nous savons très peu de choses sur la couleur des plumes de dinosaures, mais il est certain que certaines espèces arboraient des verts, des rouges et des oranges brillants, probablement dans un sexuellement dimorphe mode (c.-à-d., les mâles étaient de couleur plus vive que les femelles ou vice versa). Certains théropodes autrement chauves peuvent avoir arboré des touffes de plumes dans des endroits étranges, tels que leurs avant-bras ou leurs hanches, un autre des moyens de signaler la disponibilité sexuelle, et certains dino-oiseaux précoces comme Archaeopteryx étaient équipés de plumes.
Et le vol?
Enfin, nous arrivons au comportement que la plupart des gens associent aux plumes: le vol. Il y a encore beaucoup de choses que nous ignorons sur l’évolution de dinosaures théropodes en oiseaux; ce processus peut s'être produit plusieurs fois au cours de l'ère mésozoïque, seule la dernière vague évolutive ayant entraîné les oiseaux que nous connaissons aujourd'hui. C'est un cas presque ouvert et fermé que les oiseaux modernes ont évolué à partir de la petite plume agitée "oiseaux-dinosaures"de la fin Crétacé période. Mais comment?
Il existe deux théories principales. Il se pourrait que les plumes de ces dinosaures aient fourni un peu d'élan supplémentaire lorsqu'ils chassaient des proies ou fuyaient de plus grands prédateurs; la sélection naturelle a favorisé une augmentation de la portance, et enfin, un dinosaure chanceux a décollé. Contrairement à cette théorie «fondamentale», il y a la théorie «arboricole» moins populaire, qui postule que les petits dinosaures arboricoles ont évolué des plumes aérodynamiques tout en sautant de branche en branche. Quoi qu'il en soit, la leçon importante est que le vol était le sous-produit involontaire, et non le but prédéterminé, des plumes de dinosaure!
Un nouveau développement dans le débat sur les dinosaures à plumes est la découverte de petits ornithopodes à plumes et mangeurs de plantes comme Tianyulong et Kulindadromeus. Cela pourrait-il impliquer que ornithopodes, ainsi que les théropodes, possédaient des métabolismes à sang chaud? Est-il au moins possible que les oiseaux aient évolué à partir d'ornithopodes mangeurs de plantes, plutôt que de rapaces mangeurs de viande? Nous ne le savons pas encore, mais comptons sur le fait qu'il s'agira d'un domaine de recherche actif pendant au moins la prochaine décennie.