Microraptor est en train de devenir un des dinosaures les plus célèbres. Depuis sa découverte mouvementée, Microraptor est très régulièrement sur le devant de l'actualité.

1- De la fraude à la découverte scientifique:

Premier épisode: en 1999, la revue américaine National Geographic annonce en fanfare la découverte du chaînon manquant entre les dinosaures et les oiseaux. Nommé Archæoraptor et découvert dans la province chinoise du Liaoning, ce spécimen a été sorti illégalement de Chine. Or, ce dinosaure, trop beau pour être vrai, suscite rapidement le doute dans la communauté scientifique. La fraude est bientôt découverte: ce soi-disant dinosaure est en fait un assemblage habile de différents fossiles...

Cependant, l'un des squelettes du puzzle semble être un dinosaure inconnu jusqu'ici. Après une étude plus approfondie, ce nouveau dinosaure est baptisé Microraptor zhaoianus. Il s'agit de l'un des plus petits dinosaures qui existent et semble recouvert d'un duvet ou de 'proto-plumes', avec des griffes très développées aux doigts des mains et des pieds. Le squelette de Microraptor zhaoianus montre des adaptations témoignant que cette espèce était probablement capable de grimper aux arbres, comme sur les deux reconstitutions ci-dessous, où les artistes ont laissé libre court à leur imagination pour le choix des couleurs du corps:

2- Microraptor gui, le dinosaure aux 5 ailes:

En 2003, le paléontologue Xing Xu annonce la découverte d'un dinosaure particulier, une nouvelle espèce de Microraptor, qu'il nomme Microraptor gui en référence au paléontologue Gu Zhiwei. Tout comme pour la première espèce décrite, les squelettes retrouvés sont dans un état de conservation exceptionnel.

Cette deuxième espèce présente une différence importante: les empreintes de plumes conservées dans la roche montrent que les quatre membres de l'animal étaient des ailes et que sa longue queue était également dotée de plumes. L'étude du squelette de Microraptor gui confirme qu'il appartient aux Dromæosauridés, l'un des groupes de dinosaures qui est le plus proche de l'origine des oiseaux.

Les plumes de M. gui recouvrent tout le corps et sont de plusieurs types, notamment des plumes asymétriques. Chez les oiseaux modernes, ces plumes sont présentes sur les ailes, on les appelle les rémiges. Il s'agit d'une adaptation liée au vol: les plumes asymétriques sont plus aérodynamiques. Alors, comment M. gui se servait-il de toutes ses ailes? Une étude de Chatterjee et Templin en 2007 propose un modèle de vol plané en biplan, où les 2 paires d'ailes des membres seraient sur 2 plans horizontaux, la queue servant de balancier. Ce modèle montre de bonnes capacités de planeur, même si elles n'atteignent pas celles de la frégate moderne par exemple ou celle du ptérosaure Nyctosaurus et il confirme que la marche au sol de type théropode était difficile.

3- Microraptor et l'origine des oiseaux:

Bien qu'il soit recouvert de plumes et qu'elles soient notamment organisées en des ailes fonctionnelles, Microraptor n'est pas un oiseau. Il fait partie des Dromæosauridés, groupe qui s'est éteint à la crise Crétacé-Tertiaire il y a 65 millions d'années. D'ailleurs, Microraptor a vécu au Crétacé inférieur (il y a environ 125 millions d'années), alors que les oiseaux étaient déjà apparus depuis plusieurs dizaines de millions d'années (Archaeopteryx date du Jurassique).

Microraptor fait partie d'un ensemble de dinosaures-oiseaux possédant des plumes et qui montre que l'apparition des oiseaux s'est faite au sein des dinosaures, dans un foisonnement d'espèces et de groupes. L'apparition de la plume et son évolution ont précédé l'acquisition du vol chez les dinosaures. Donc avant de servir au vol, la plume s'est sans doute développée car elle présentait d'autres avantages, liés à d'autres fonctions: isolation et thermorégulation, communication, signal sexuel... On a ici la confirmation de plusieurs concepts:

- L'évolution n'est pas linéaire, mais buissonnante: tous les fossiles ne constituent pas une chaîne unique d'évolution des dinosaures aux oiseaux actuels. C'est un peu comme si la nature avait tâtonné en essayant plusieurs formes en même temps et en les laissant évoluer. Au final, de nombreux groupes ne sont pas parvenus jusqu'à nous.

- Au cours de l'évolution, des structures apparaissent avec une fonction particulière et sont réutilisées à d'autres fonctions, c'est l'exaptation: un caractère apparu par sélection naturelle finit par jouer secondairement un rôle différent de sa fonction première.

- Les oiseaux apparaissent au sein des dinosaures, les oiseaux sont donc des dinosaures. Tout comme l'Homme est un Primate puisqu'il est apparu au sein de ce groupe...

4- Microraptor et la théorie de l'origine du vol:

Microraptor était-il capable de voler? M. Zhaoianus évidemment non, même s'il ne lui manquait pas grand chose: son squelette léger devait lui permettre de courir rapidement, de sauter et de grimper aux arbres. Il devait être agile de ses mains et de ses doigts. Nous avons vu que M. gui devait pouvoir planer, mais pas décoller en battant des ailes, du fait d'une ossature qui n'était pas assez rigide, de muscles pas assez puissants, il n'avait pas de bréchet et vraisemblablement pas de sternum (du moins pas osseux), contrairement aux oiseaux.

Voilà qui relance le débat de l'origine du vol des oiseaux, entre les partisans de l'hypothèse du vol battu (au cours de l'évolution, certaines adaptations auraient progressivement permis aux dinosaures de décoller en battant des ailes et en courant de plus en plus vite) et ceux du vol planant (le vol serait apparu chez les dinosaures ayant vécu dans les arbres, planant de branches en branches, l'évolution de leurs caractères se poursuivant par l'acquisition progressive du vol battu).

La querelle sur l'origine des oiseaux remonte au 19^e siècle et depuis, les partisans des deux hypothèses se battent à coup d'études théoriques et guettant le moindre indice sur les fossiles de 'dinosaures-oiseaux', qui sont exhumés principalement du seul site chinois où a été découvert Microraptor. Or, à première vue, Microraptor gui ressemblait juste à l'hypothétique Tetrapteryx, imaginé en 1915 par le naturaliste et explorateur américain William Beebe comme ancêtre des oiseaux dans le cadre de l'hypothèse du vol plané... Depuis, des chercheurs ont affiné notre connaissance de la technique de vol de M. gui, en confirmant qu'il était un planeur.

Ainsi, selon Xing Xu, l'apparition du vol aurait donc emprunté plusieurs étapes, dont la première correspondrait aux Dromæosauridés à 4 ailes et vivant dans les arbres. Puis, avec l'évolution vers les oiseaux, les membres postérieurs auraient perdu leur capacité de vol. Autrement dit, à partir d'un vol plané, les oiseaux auraient adopté un vol battu...

D'ailleurs, depuis la découverte du Microraptor, des études supplémentaires sur les squelettes d'Archaeopteryx connus ont permis de mettre en évidence qu'il possédait lui aussi des plumes sur les membres postérieurs.

 

Mais le débat est loin d'être clos! Tout d'abord parce que d'autres hypothèses ont été publiées (voir: "Nouvelle théorie sur l'apparition du vol"). Ensuite, parce qu'il n'est pas exclu que ces différentes techniques aient été utilisées en même temps ou chez plusieurs groupes différents. On peut également se demander si Microraptor est vraiment représentatif des dinosaures qui ont évolué en oiseaux.

Le gisement chinois est postérieur à l'apparition des oiseaux, donc les caractéristiques que l'on observe chez les 'dinosaures-oiseaux' chinois, comme Microraptor, sont peut-être indépendants de ceux des oiseaux, à moins de les considérer comme des caractères primitifs qui auraient persisté pendant plusieurs dizaines de millions d'années. Il faut donc rester très prudent sur les conclusions que l'on peut tirer quant à l'évolution des dinosaures aux oiseaux, à partir de ces dinosaures chinois.

 

L'avis d'Eric BUFFETAUT, paléontologue au CNRS

 

5- Que mangeait Microraptor?

En 2011 a été publié un nouveau spécimen de Microraptor gui, contenant des restes d'oiseau énantiornithe (oiseau primitif) dans son estomac. Cela suggère qu'il s'en nourrissait et qu'il était donc en partie carnivore. Rien n'empêche qu'il ait également pu se nourrir d'insectes, de petits lézards et mammifères (tel Eomaïa scansoria), qui vivaient avec lui dans les forêts du Liaoning.

Cette découverte confirme l'agilité dont devait faire preuve Microraptor, ainsi qu'un milieu de vie boisé étant donné qu'il s'agissait du milieu de ce petit oiseau.

Le spécimen découvert ayant des os d'un oiseau énantiornithe dans sa cage thoracique (A: photo © ZHOU Zhonghe; B: dessin d'interprétation - les os de l'oiseau sont coloriés en bleu).

Reconstitution de la scène de prédation © Brian Choo.

6- Quelle était la couleur de Microraptor?

Depuis 2006, des chercheurs travaillent à retrouver la coloration de certains dinosaures à plumes. En effet, ils ont trouvé que les plumes fossiles conservent les molécules de pigments qu'elles portaient du vivant de l'animal. Elles constituent des structures appelées mélanosomes. Leur observation au microscope électronique, mise au point par Jakob Vinther, permet de les comparer aux mélanosomes des plumes des oiseaux actuels et d'en déduire leur couleur. La technique a été appliquée avec succès aux dinosaures Anchiornis, Sinosauropteryx et une plume d'Archaeopteryx.

La technique appliquée à l'observation des plumes de Microraptor a permis de découvrir que le plumage était de couleur noir et bleu. De plus, les mélanosomes étant allongés et organisés en lamelles, il devait y avoir une irisation, phénomène qui correspond au changement de couleur en fonction de l'angle de vision, donc de l'angle d'arrivée de la lumière. Ce phénomène est typique des plumes utiles aujourd'hui pour la parade sexuelle, ce qui signifie qu'elles avaient peut-être également la même fonction de communication chez Microraptor. L'étude a également permis de montrer que M. gui possédait des plumes modernes, à vexille asymétrique et surtout deux grandes plumes caudales, mises en évidence pour la première fois. Voici donc une reconstitution de ce dinosaure selon les dernières études réalisées:

Reconstitution du plumage irisé de Microraptor gui © Jason Brougham.