Que peut-on apprendre de la mâchoire des dinosaures?

Un des avantages de travailler dans un musée est d’avoir accès aux vastes collections de fossiles qui se cachent dans les réserves. Le grand public n’a pas souvent l’occasion de les voir, sauf durant nos Portes ouvertes annuelles, mais elles jouent un rôle primordial pour la recherche. L’article que j’ai récemment publié en collaboration avec mon superviseur de doctorat, Jason Anderson, Ph.D., dans le Journal of Vertebrate Paleontology, se fonde sur les spécimens des collections du Musée canadien de la nature et d’ailleurs.

Une image panoramique montrant des fossiles sur des étagères.

Un aperçu de nos vastes collections de fossiles. Image : Jordan Mallon © Musée canadien de la nature

Nous étions curieux de savoir si les différences dans la mécanique des mâchoires ont pu jouer un rôle dans la coexistence de dinosaures herbivores en Alberta il y a 75 millions d’années. Et si oui, quel rôle ont-elles joué?

Nous savons par exemple que la grande diversité de pinsons des îles Galapagos repose sur la variété de mâchoires qu’ils présentent. Les espèces qui mangent les graines les plus grosses et les plus dures ont des muscles des mâchoires développés situés plus à l’avant du bec, ce qui leur donne davantage de force pour faire craquer de grosses graines. De cette façon, un écosystème peut accueillir une riche diversité d’espèces qui ne sont pas en concurrence les unes avec les autres pour le même type de nourriture.

Nous avons émis l’hypothèse que ce même principe pouvait s’appliquer dans le cas de la riche diversité de dinosaures herbivores vivant en Alberta pendant le Crétacé tardif.

Comme les tissus mous ne se fossilisent généralement pas, il peut être difficile de connaître la taille des muscles masticateurs. Nous pouvons en revanche avoir une idée de leur disposition puisqu’ils laissent des marques distinctives sur les os du crâne auxquels ils s’attachent. En mesurant soigneusement les sites de fixation de ces muscles, on parvient à établir des modèles complexes qui nous permettent de comparer la force des coups de mâchoires des diverses espèces.

Un schéma montrant les mâchoires de différents dinosaures et les forces qui s’exercent dans diverses directions.

Reconstitution des muscles de la mâchoire d’un ankylosaure (A), d’un cératopsidé (B) et d’un hadrosaure (C). Le modèle mécanique est décrit à droite (D). Image : © Journal of Vertebrate Paleontology

Qu’avons-nous découvert? Il semble que les mâchoires des hadrosaures (dinosaures à bec de canard) et des cératopsidés (dinosaures à cornes) jouissaient d’une mécanique qui leur permettait de donner de puissants coups de mâchoire. En revanche, les ankylosaures (dinosaures cuirassés) possédaient des mâchoires plutôt faibles.

Au sein de chacun de ces groupes, la force des mâchoires ne variait guère. Les différentes espèces d’hadrosaures présentaient des mâchoires fonctionnant plus ou moins de la même manière. Il en allait de même pour les espèces de cératopsidés. Chez les ankylosaures, on note une variabilité plus grande, ce qui laisse à penser que les différentes espèces avaient des régimes alimentaires différents.

Ce que l’on retient : s’il existe certainement des différences dans la mécanique des mâchoires entre les grands groupes de dinosaures herbivores, on ne note pas de différences fines entre les espèces proches parentes au sein d’un groupe comme on le voit chez les pinsons des Galapagos aujourd’hui.

Les communautés de dinosaures herbivores de l’Alberta détenaient vraisemblablement un mode de coexistence un peu différent. D’autres aspects de leur anatomie différaient peut-être et leur permettaient d’exploiter des sources alimentaires différentes.

Certains de mes précédents travaux confortent cette idée : nous observons de nombreuses différences dans les formes du crâne et du bec, dans la hauteur de la végétation consommée, dans l’usure des dents, et ce, même chez des espèces très proches. Ceci nous éclaire sur les façons de maintenir un système diversifié pendant une longue période, une question qui préoccupe les écologistes d’aujourd’hui. C’est incroyable ce qu’on peut apprendre en fouillant dans nos vastes collections!

Pour consulter le résumé de l’article (en anglais) : http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02724634.2014.904323#abstract

Texte traduit de l’anglais.

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