Respiration, nouvelles théories.

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Posté par Gigy il y a 18 ans

Comme j'aime reconstituer les dinosaures tels qu'ils étaient, ou plutôt tel que l'on pense qu'ils étaient, je vais vous entretenir d'un article dont je dispose et qui me parrait intéressant.
La fonction respiratoire chez les dinosaures pose beaucoup de question car on à pas retrouvé de poummons mais en plus on est étonné de trouver des indices allant dans le sens d'un métabolisme très élevé et d'autre dans l'autre sens.
Prennez les coupes histologiques, elles révèlent que les dino avaient une croissance très rapide et qui se ralentissait à l'âge adulte. Barrick explique que ce caractère est typiquement celui d'un endotherme.
L'étude des isotope de l'oxygène et de l'azote, révèle que ces animaux avaient une température interne très stable ou encore appelée Homéothermie.
avec une exception notable pour les ankylosaures!
En étudiant les quantité de ces isotopes dans différents os de différentes partie du corps on peux savoir si la température était la même dans toute les parties du corps. Les fluctuations notées par Barrick, montrent que les dinosaures se classaient légèrement en dessous des animaux actuels étant endothermes.
D'un autre côtél'absence de turbine nasales, dispositifs destiné a rentabiliser encore une peu plus l'air inspiré, en humectant des voies nasales et donc permettant un refroidissement d'un animal très actif.

Une des première fonction qui vient à l'esprit lorsque l'on parle de performances c'est bien la fonction respiratoire. Les athmètes ont même développé celle ci à l'extrême.
chez les dinosaures les ossement de la cage thoracique semblaient nous dire que leur fonction respiratoire était très simple voire simpliste. Reptilienne en tout cas. Jusqu'à ce que cette étude sorte.
Je vais parler de la respiration chez les théropodes.
Si on regarde un squelette de deynonychus, on voit dans la partie thoracique, les côtes puis une sorte de prolongement des côtes, les côtes gastrales ou gastralia
Ces structures ont toujours intrigué, mais aujourd'hui on en possède pour presque tous les groupes de théropodes donc on les connais mieux.
Il avait été supposé que ces structures renforçaient le ventre, point sensible en cas de confrontation. Aujourd'hui une nouvelle idée est sortie.
Voici le compte rendu, résumé d'un article de farmer, 2000
qui propose une respiration cuirassiale (on va voir ce que c'est, ne vous inquiétez pas pour le jargon)

D'abord comment respirons nous, nous respirons grâce à deux choses, les muscles entre nos côtes, qui les écartent et les rapprochent et le plus important le diaphragme, qui comprime les poummons par en dessous.
Il n'y a pas de diaphragme chez les dino car il n'y en a ni chez les croco ni chez les oiseaux. Les croco respirent uniquement avec les côtes et les oiseaux aussi mais en plus ils peuvent compter sur des transferts d'aire depuis leur poummons vers des sacs aériens.

Voyions les fossiles:
Les côtes des dino étaient surement reliées entre elles de manière à s'écarter et se rapprocher donnant ce que l'on appelle une respiration thoracique. Mais le problème c'est que cette respiration uniquement thoracique n'a pas du être très efficace pour un animal ayant eu un métabolisme si rapide.
La conclusion de Farmer s'impose d'elle même: les dino respiraient de manière plus efficace que cela.
Les preuves:
Les côtes gastrales, elle ne sont pas seulement destinées à renforcer le ventre, lorsqu'on les regarde on voit qu'elles ne sont pas juxtaposées l'une à côté de l'autre, mais qu'elles sont entrecroisées. Elles peuvent donc se mouvoir en interaction les unes avec les autres. Elles sont fines et souples, donc elles peuvent plier. Elles ont du être recouvertes de muscles très fins qui les parcouraient tout du long.
A quoi ont elle bien pu servir reconstituées comme ça.
Farmer s'est alors posé la question et si ces côtes gastrales sont si souples peut être que des muscles puisasants en les déformant permettaient de palier au insuffisances de la respiration uniquement costale!
Il se met en quête alors d'un muscle assez puissant pour cette tâche et surtout bien placé! longitidinalement.
Il s'intéresse au pubic bootdes théropodes. cet espèce de "chaussure" élargie qui termine le pubis des théropodes.
Pour lui pas de doute le muscle qu'il recherche passait par là, levant ainsi 150 ans de controverse à propos de l'utilité de cet os.
Il y avait deux muscles en fait:
l'ischio truncusqui partait de l'arrière des dernières gastralia vers la pointe de l'ischion (d'où son nom!)
et le caudo truncusqui venait le renforcer, lui beaucoup plus long, puisqu'il partait des gastralia et qu'il s'ancrait à la base des chevrons de la queue.
Ces muscles en se contractant et en se relâchant en relation avec la musculature de la gastralia permettait de comprimer cette cuirasse ventrale et la relacher, écrasant et relachant du même coup la cage thoracique et donc les poummons.
le système semble encore plus simplifié chez les dromaeosauridae qui eux ne semblent pas avoir eu de Ischio truncus.
Bref cela a donné à ces animaux une respiration proche de celle des oiseaux mais pas aussi efficace.
Qu'est ce qui aurait bien pu la rendre plus efficace?
La découverte de Majungatholus a permis de répondre a cette question. En effet on supposait que les théropodes et autre dinosaures avaient des sacs aériens comme les oiseaux mais la préservation exceptionnelle des ossements de Majungatholus va permettre de le confirmer. Lorsque l'on regarde des os de dino brisés on voit tout de suite qu'ils sont creux. Certains sont presque plus creux que plein! c'est perforations sont des pneumatophores.
Pour les spécialistes qui ont publiés dans Nature 2005, il ne fait aucun doute que nos dino ont eu des sacs aériens, comme les oiseaux. Peut être pas autant et pas aussi sophistiqués, il ne faut pas oublier que les oiseaux sont les descendant des dino et qu'ils disposent de tous les perfectionnements et options (comme les voitures!) alors que leurs ancêtres ont très bien pu être plus simples.

Les dino théropodes ont eu au moins des sacs dans le cou, dans la partie avant du thorax et dans la partie arière. On a aussi une possible trace de la trachée artère (le conduit qui mène l'air aux poumons chez Scipionyx.

Je vais essayer de trouver des illustration de tout cela et je reviens.
Ce n'est pas tout Farmer propose aussi un modèle de respiration pour les ornithischiens qui eux n'ont pas de gastralia. si vous voulez on en parlera après.

références. Farlow, The complete dinoasaur, p. 468., Carrier and Farmer, 2000, the evolution of pelvic aspiration in archosaur, paleobiology, 26(2), pp. 271-293.

bonne lecture, j'attend les question. Je dois dire que je suis assez d'accord avec l'hypoyhèse de Farmer.

Posté par Pyroraptor il y a 18 ans

Atend je lis ton pavé et on en parle

Posté par Gigy il y a 18 ans

Voici des côtes gastrales:

Voici le squelette de sue afin que vous voyiez l'ensemble.

Voici la place des deux muscles dont je parle
ischio truncus
caudo truncus

image du bassin de sue, modifié par votre serviteur.

en vert ischio truncus

en rouge caudo truncus

on voit bein qu'ils sont tous deux ancrés sus la partie caudale des côtes gastrales.

enfin: une reconstitution du système de sac aérien chez Majugatholus.

sans sacs thoraciques supérieurs, parfois on en met, parfois pas! sur celle-ci il n'y en a pas.

Posté par Pyroraptor il y a 18 ans

Ca parait logique qu'il aient ce mode de respiration de plus sa leur facilite l'apport d'oxygene donc ils seraient moins éssouflé.

Posté par Gigy il y a 18 ans

Eh oui une respiration très efficiente en tout cas. Rien à voir avec une respiration uniquement thoracique.

il a un modèle pour les ornithischiens, avec une cinétique complexe des os du bassin , très intéressant aussi! moins efficace semble t'il pourtant!

Il semblerais, mais je n'ai pas eu de confirmation, s quelqu'un en a, qu'un fossile a été trouvé avec des empruntes des tissus mous, et donc de sacs aériens!
quelqu'un at'il une info là dessus?
Leur présence de toute façon ne peut être mise en doute car les os sont fortement pneumatisés.

Posté par Pyroraptor il y a 18 ans

Ceci explique cela
et pourquoi ne pas envisageait deux type de respirations?
par exemple une qu'il utilise au repos et une lorsqu'il chasse?

Posté par Gigy il y a 18 ans

Il est certain que le type d'échange gazeux très complexes de ce genre de système permet plusieurs configurations. Le système des sacs aériens permet de complexes échanges en plein effort chez les oiseaux alors probablement aussi chez les dinos.

(ps: Zut y a une de mes images qu'est foutue le camps! )

Posté par Gigy il y a 18 ans