Les oiseaux ont le sang chaud, tandis que les lézards ont le sang froid. Les deux groupes sont liés aux dinosaures. Pour cette raison, les paléontologues se sont longtemps demandé si ces négationnistes avaient un métabolisme lent (à sang froid) comme leurs cousins lézards ou un métabolisme élevé comme leurs cousins oiseaux. Maintenant, les scientifiques connaissent la réponse : les deux.
Le métabolisme d’un animal fait référence à la quantité d’énergie que son corps utilise pour fonctionner normalement. Un animal au métabolisme élevé est souvent plus actif, mais doit compenser en consommant suffisamment de nourriture et en respirant suffisamment d’oxygène pour maintenir son moteur métabolique en marche. En prime, ce métabolisme élevé génère de la chaleur, ce qui aide à garder ces animaux au chaud.
La stratégie métabolique inverse nécessite moins d’énergie. Par conséquent, ces animaux ont besoin de moins d’oxygène et de nourriture pour prospérer. Cependant, ce métabolisme ne génère pas assez de chaleur pour les garder au chaud. Par conséquent, ils doivent réguler leur température corporelle en se prélassant au soleil ou en se cachant à l’ombre.
Et les dinosaures ?
Aujourd’hui, seuls les oiseaux et les mammifères ont le sang chaud, tandis que d’autres ont le sang froid, mais qu’en est-il il y a des millions d’années ? Dans le cadre d’une étude, une équipe dirigée par Jasmine Wiman de CalTech a examiné cinquante-cinq espèces, dont de nombreux dinosaures, pour suivre l’évolution du métabolisme au fil du temps.
Des études antérieures ont déjà abordé cette question. Cependant, ce travail présentait deux inconvénients majeurs. Premièrement, les chercheurs ont tendance à verrouiller indirectement le métabolisme en analysant l’épaisseur de la coquille des œufs, la structure des dents ou les isotopes (variations d’un élément avec différents nombres de neutrons) laissés après la fossilisation. Ces facteurs sont souvent utilisés pour déterminer le taux de croissance ou la température corporelle, qui sont des indicateurs du taux métabolique. Cependant, ces mesures restent indirectes. D’autre part, les méthodes utilisées pour mener ces recherches sont souvent invasives et les chercheurs doivent endommager les fossiles pour obtenir leurs données.
Pour cette nouvelle étude, publiée dans Nature, les chercheurs ont utilisé un microscope à diffusion de lumière pour déterminer la composition chimique des os. Il s’agit d’une méthode non invasive. En particulier, ils recherchaient des déchets provenant du métabolisme lui-même (comme les graisses décomposées) qui pourraient faire allusion à l’utilisation de l’oxygène dans le corps de l’animal (une mesure directe du taux métabolique).
Vue microscopique des tissus mous extraits des os d’Allosaurus. Crédits : J. Wiemann
Métabolisme diversifié et évolutif
Au cours du Trias, il y a entre 251,9 millions et 201,3 millions d’années, les dinosaures étaient divisés en deux grands groupes, avec les Saurischis (dinosaures à cuisses de lézard) d’un côté et les Ornithis (dinosaures oiseaux dinosaures) de l’autre. Les résultats de ces travaux suggèrent que les membres du premier groupe, qui comprend notamment le T-Rex et de nombreux autres théropodes, étaient des créatures à sang chaud. Les oiseaux de cette lignée maintiennent un métabolisme similaire.
Les ornithis, qui comprennent les cératopsidés (comme les tricératops) ou les hadrosauridés (dinosaures à bec de canard), ont quant à eux perdu leur métabolisme rapide au fil du temps et sont devenus des animaux à sang froid. Après tout, les dinosaures avaient un métabolisme diversifié, suivant un schéma évolutif.
Laissant de côté les dinosaures, l’étude révèle également que les métabolites à sang chaud proviennent de deux autres lignées évolutives différentes : chez les mammifères et dans un groupe de reptiles marins éteints appelés plésiosaures. Ces lignées ont non seulement atteint un métabolisme plus élevé indépendamment les unes des autres, mais elles l’ont toutes fait à peu près au même moment, pendant la période triasique.
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