De spectaculaires fossiles de transition (ou de formes transitionnelles, les restes d’une forme de vie qui présentent des traits communs tant à un groupe ancestral qu’à son groupe de descendant), la plupart du nord de la Chine, fournissent de solides preuves que les dinosaures ont évolué en oiseaux et n’ont donc pas tous péri quand une grosse météorite a frappé la Terre à la fin de la période du Crétacé.

Nous savons maintenant que de nombreux dinosaures carnivores bipèdes (théropodes), y compris les parents du T. rex et du Velociraptor, était pourvue d’une variété de plumes. Celles-ci ont été si bien conservées dans les cendres volcaniques ou même dans de l’ambre que souvent même leurs couleurs pouvaient être déterminées. Les plumes auraient même été présentes sur tous les dinosaures. Quelques articles du Guru sur le sujet : Les nouvelles nuances du plumage de l’ancêtre de l’oiseau – Le plus beau de tous les fossiles de dinosaure à plumes – Des plumes de dinosaures agglutinées dans de l’ambre révèlent un passé coloré.

Une récente étude (lien plus bas) menée par l’université d’Adelaïde (Australie) et l’université de Southampton (Angleterre) éclaire le chemin emprunté par l’évolution des dinosaures vers nos fragiles oiseaux. Elle montre que les ancêtres des oiseaux étaient la seule lignée de dinosaures à avoir réduit continuellement leur taille au cours d’une longue période de 50 millions d’années au moins et peut-être même deux fois plus longtemps. Ils sont également la lignée de dinosaures à avoir évolué si rapidement.

Un colibri (Cynanthus latirostris) devant la dent d’un de ses ancêtres dinosaure, le Carcharodontosaurus qui pesait environ 6 tonnes :

Les chercheurs ont construit un arbre généalogique détaillé des dinosaures théropodes comprenant les oiseaux et déterminé les évènements évolutifs qui se sont produits sur chaque branche, comme l’augmentation ou la diminution de la taille et si de nouvelles adaptations avaient fait leur apparition. Par exemple, si tous les dinosaures sur le haut d’une branche possédaient une adaptation unique, comme des omoplates fusionnées pour donner la fucula chez les oiseaux, alors ils pouvaient en déduire que celle-ci a évolué sur cette branche.

La Fucula :

Ci-dessous un autre exemple, n’appartenant pas à l’étude, avec les pieds qui se sont rétrécis au fil de l’évolution :

Ils ont ensuite identifié la série de branches successives conduisant des dinosaures jusqu’à nos oiseaux modernes, ce qu’ils appellent « la tige de la lignée des oiseaux ». Il s’avère que la lignée des dinosaures ancêtre des oiseaux a évolué d’une manière sensiblement différente par rapport à d’autres lignées de théropodes présentes à l’époque. Cette lignée n’a fait que diminuer en taille, chaque descendant successif était plus petit que son prédécesseur. En revanche, dans d’autres lignées de dinosaures, la taille de leurs corps s’est, alternativement, agrandie ou réduite, sans réelle tendance.

Une autre étude récente montre également que la taille du corps, le long de la branche de la lignée aviaire, a souvent changé et de manière anormalement rapide, mais dans une direction cohérente.

Les nouveautés physiques, apportées par l’évolution, ont été diffusées sur la lignée des souches d’oiseaux à un rythme plus rapide que dans le reste de l’arbre. La plupart correspondaient à des innovations majeures comme un plumage complexe, un plus gros cerveau, des ailes et la fucula. La lignée qui a donné les oiseaux s’est différenciée en évoluant quatre fois plus vite que leurs contemporains. Ce rétrécissement continu et souvent rapide était probablement directement lié à l’évolution accélérée des nouveautés anatomiques.

Leur miniaturisation, par exemple, a permis aux dinosaures précurseurs des oiseaux d’explorer de nouvelles postures, comme une démarche d’oiseau où l’os de la cuisse est tendu à l’horizontale, et de nouveaux habitats, comme les arbres et, plus tard, les airs. Cela aurait engendré une pression suffisante pour développer de nouvelles adaptations comme le remodelage des plumes duveteuses en ailes.

Les petits théropodes avec des bras plumés, des pattes et une queue, comme le Microraptor et le Changyuraptor décrit récemment, étaient très probablement d’excellents grimpeurs, comme le montrent certains de leurs fossiles qui ont été trouvés avec de petits oiseaux dans leurs estomacs.

Représentation d’un Microraptor chassant un groupe d’oiseaux primitifs (Sinornis) en Chine à l’ère du jurassique :

En fin de compte, la lignée de dinosaures qui a le plus rapidement évolué pendant le Mésozoïque s’est également avérée être la plus longue dans le temps, avec 10 000 espèces d’oiseaux encore vivants aujourd’hui.

Il n’est pas surprenant que la capacité à s’adapter rapidement soit une clé pour la survie à long terme. Les scientifiques citent d’ailleurs des exemples comme les virus ou McGyver…. Par exemple, parmi les nombreuses variétés de souches de grippe qui circulent aujourd’hui, celles qui évoluent le plus rapidement sont plus susceptibles de déjouer notre système immunitaire, de persister et de revenir l’hiver prochain. Pour la star du petit écran des années 80, l’agent Angus MacGyver incarne la capacité à s’adapter rapidement à toute situation nouvelle, tout comme la lignée de la souche aviaire, mais les chercheurs y font aussi référence, car eux aussi ont utilisé un outil à une fin différente :

Les méthodes que nous avons utilisées pour déduire l’arbre des dinosaures et les modèles d’évolution de la taille ont été, à l’origine, développées pour mieux comprendre l’évolution moléculaire et géographique de la propagation de virus (comme la grippe et le VIH) en temps réel. La théorie complexe et les mathématiques nécessaires sont pratiquement identiques pour les deux situations. Alors plutôt que de réinventer une roue très complexe, nous l’avons « MacGyvered it » en transférant les outils d’analyse de la biologie moléculaire vers la paléontologie.

Cette vidéo, réalisée pour l’étude, présente l’évolution d’une lignée de dinosaures vers nos oiseaux  :

L’étude publiée dans Science : Sustained miniaturization and anatomical innovation in the dinosaurian ancestors of birds.