Les paléontologues ont examiné la crête fossilisée de Tupandactylus imperatorune espèce de ptérosaure tapejaride qui vivait dans le nord-est du Brésil il y a environ 115 millions d’années (époque du Crétacé inférieur).
Reconstitution par un artiste de Tupandactylus imperator, montrant les types de plumes le long du bas de la crête : monofilaments foncés et plumes ramifiées de couleur plus claire. Crédit photo : Bob Nicholls.
Les plumes sont des innovations tégumentaires remarquables qui sont intimement liées au succès évolutif des oiseaux et se produisent chez divers dinosaures non aviaires à partir du Jurassique moyen.
L’histoire évolutive précoce des plumes reste cependant controversée car les fossiles pertinents sont rares.
Les appendices tégumentaires chez les ptérosaures, traditionnellement appelés pycnofibres, ont été récemment réinterprétés comme des plumes sur la base d’une ramification préservée, mais leur homologie avec les plumes est débattue et leurs fonctions ne sont pas claires.
“Pendant des décennies, les paléontologues se sont demandé si les ptérosaures avaient des plumes”, a déclaré le Dr Aude Cincotta, chercheuse à l’University College Cork, à l’Institut royal des sciences naturelles de Belgique et à l’Université de Namur.
“Les plumes de notre spécimen clôturent définitivement ce débat car elles sont très clairement ramifiées sur toute leur longueur, tout comme les oiseaux d’aujourd’hui.”
Dans leurs recherches, le Dr Cincotta et ses collègues ont découvert que le fond de Tupandactylus imperatorLa crête de avait un bord flou de plumes, avec de courtes plumes ressemblant à des cheveux raides et des plumes ramifiées duveteuses.
“Nous ne nous attendions pas du tout à voir cela”, a noté le Dr Cincotta.
Détails de la crête crânienne de Tupandactylus imperator de la Formation de Crato du Crétacé inférieur, Brésil : (a) crâne incomplet montrant une crête de tissu mou préservée ; (bf) détail des structures tégumentaires associées à la partie postérieure du crâne : (b) monofilaments, (c) plumes ramifiées, (d) détail de la plume ramifiée incurvée en (c), (e, f) plume ramifiée droite ( e) avec détail (f); la pointe de flèche blanche en (e) indique le calamus basal ; (gi) MEB de mélanosomes dans les tissus mous du spécimen : (g) mélanosomes ovoïdes des fibres allongées de la crête des tissus mous, (h) mélanosomes allongés d’un monofilament, (i) mélanosomes ovoïdes d’une plume ramifiée. Abréviations : c – crêtes ; p – processus postmaxillaire ; op – processus occipital ; s – peau. Barres d’échelle – 50 mm (a); 5 mm (b); 2 mm (c); 250 μm (df); 2 μm (gi). Crédit image : Cincotta et al., doi : 10.1038 / s41586-022-04622-3.
Les scientifiques ont ensuite étudié les plumes de Tupandactylus imperator avec des microscopes électroniques à haute puissance et trouvé des mélanosomes préservés, des granules du pigment mélanine.
De manière inattendue, ils ont découvert que les mélanosomes de différents types de plumes avaient des formes différentes.
“Chez les oiseaux d’aujourd’hui, la couleur des plumes est fortement liée à la forme du mélanosome”, a déclaré le professeur Maria McNamara, chercheuse à l’University College Cork.
“Étant donné que les types de plumes de ptérosaure avaient différentes formes de mélanosomes, ces animaux devaient avoir la machinerie génétique pour contrôler les couleurs de leurs plumes.”
“Cette caractéristique est essentielle pour la structuration des couleurs et montre que la coloration était une caractéristique essentielle même des toutes premières plumes.”
Les résultats ont été publiés dans la revue Nature.
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A.Cincotta et al. Les mélanosomes de ptérosaure prennent en charge les fonctions de signalisation pour les premières plumes. Nature, mis en ligne le 20 avril 2022 ; doi : 10.1038/s41586-022-04622-3
