L ORIGINE DES OISEAUX

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1 L ORIGINE DES OISEAUX (enfin dévoilée au grand public) HISTORIQUE 1) DECOUVERTE D ARCHAEOPTERYX EN BAVIERE (1861) 6 spécimens trouvés en Bavière en 1861 dans la carrière de Solenhofen datés du Jurassique supérieur (-147 Ma) de la taille d un pigeon. C était alors à la fois le plus ancien oiseau connu et un intermédiaire entre reptiles et oiseaux modernes. L Archaeopteryx apparaissait très similaire à certains petits dinosaures carnivores du Jurassique, tels que Compsognathus, avec qui il partage de nombreux caractères reptiliens : Bassin du reptile Queue longue avec 23 vertèbres Côtes ventrales et sternum non ossifié Ceinture scapulaire non reliée au sternum 3 doigts aux mains, avec griffes Métatarses séparés chez les jeunes Crâne allongé, munis de dents Les oiseaux n ont plus de dents aujourd hui mais Archaeopteryx avait de petites dents comme les dinosaures. Mais l Archaeopteryx possédait aussi quelques caractères aviens typiques d oiseaux modernes : Clavicules fusionnées en fourchette Os creux aux parois fines Ailes avec plumes

2 Métatarses fusionnés en partie chez l adulte A ce stade, l Archaeopteryx est pour la communauté scientifique la preuve de l origine reptilienne des oiseaux. L animal combine en effet des caractères reptiliens et des caractères que l on pense alors propres aux oiseaux, tels que les ailes et les plumes. 2) DECOUVERTE DES DINOSAURES A PLUMES EN CHINE (1995) Divers specimens trouvés en Chine à partir de 1995 Représentant divers intermédiaires entre dinosaures et oiseaux Tous datent du Crétacé (-145, -65Ma). Le fait que ces specimens aient des plumes ne prouve t-il pas qu ils sont à sang chaud, contrairement aux reptiles? De plus, ils sont capables de courir vite et très longtemps, phénomène que les reptiles sont incapables de faire car ils consomment leur énergie rapidement. Ils ont également des os caractéristiques des animaux à sang chaud. Les plumes servaient donc au début d isolant thermique et n avaient pas d utilité au vol. Leurs ailerons servaient de stabilisateur pendant la course. Chez Caudipteryx et Protarchaeopteryx, les plumes sur la queue servaient de gouvernail car ils ne volaient pas. Archaeopteryx est le seul avec de vraies ailes, c est le seul qui vole. Pourtant, Archaeopteryx date de la fin du jurassique alors que les autres specimens datent du crétacé alors qu ils paraissent plus primitifs. What is the fuck?! Les autres dinosaures existaient aussi avant le crétacé mais on n a pas de gisements qui le prouve. Tout comme Archaeopteryx peut exister également au Crétacé mais on n a pas encore trouvé de fossile qui le démontre. Sinosauropteryx, Caudipteryx et Protarchaeopteryx ont été retrouvé dans un gisement en Chine, au même endroit, dans la même couche : ils vivaient donc au même endroit et à la même époque.

3 L origine reptilienne des oiseaux se précise et s ancre alors clairement chez les dinosaures carnivores (= théropodes). Les oiseaux modernes partagent en effet avec ces dinosaures théropodes de nombreux caractères communs tels que des ailes avec des plumes ou bien la fusion des clavicules donnant la fourchette. Phylogénèse simplifiée des dinosaures (poly) Ils se répartissent en deux grands groupes : Les saurischiens (sauro = reptile) : dinosaures avec un bassin ressemblant à celui des reptiles Les ornitischiens (otnitho = oiseau) : dinosaures avec un bassin ressemblant à celui des oiseaux Cependant, les oiseaux descendent des saurischiens. Les ornitischiens possèdent un bec qui n a rien à voir avec le bec des oiseaux. Ils sont tous herbivores et se déplacent la plupart du temps à 4 pattes. Ils sont à sang froid. Il en existe quatre grands groupes qui ont un bassin avec une pointe prépubienne dirigée vers l arrière. Les plus primitifs sont les ornithopodes qui sont les seuls ornitischiens bipèdes qui ont gardé les caractères des ancêtres des dinosaures : les thécodontes (reptile bipède). Les dinosaures et les mammifères apparaissent à la fin du Trias. Les stégosaures ont des plaques dressées sur le dos qui sont très irriguées par des vaisseaux qui leur permet de réchauffer leur sang quand ils sont exposés au soleil (principe du panneau solaire). Les Ankylosaures sont des dinosaures à cuirasse, très lents, très lourds. Les Cératopsiens sont les plus repris dans les films (info utile). Ils ont tous disparu à la fin du Crétacé sans descendance. Les dinosaures saurischiens : Ce second groupe de dinosaures comprend un sous groupe d herbivores quadrupèdes (les sauropodes) et un sous groupe de carnivores bipèdes (les thérapodes) qui mène aux oiseaux. Ils possèdent tous un bassin de reptile qui, chez les derniers théropodes, basculera pour donner un vrai bassin d oiseau. Sauropodes diplodocus. Ils ont tous disparu à la fin de l ère secondaire sans descendants. En effet l apparition des angiospermes au milieu du Crétacé prennent la place des conifères et les sauropodes ne pouvaient plus se nourrir. Théropodes : On en trouve deux grands groupes : Les théropodes de grande taille : les carnosaures (T-rex) qui ont tous disparu à la fin du Crétacé Les théropodes de petite taille : les Coelurosaures ( vélociraptors) dont les plus petits ont en partie survécus. Ils avaient des proies de petites tailles comme les petits amphibiens ou reptiles ou mammifères. Or, les amphibiens, reptiles, mammifères n ont pas du tout été affecté par la crise KT et ont donc permis aux coelurosaures de survivre à cette crise et de donner les oiseaux. Une lignée de dinosaures sur huit a donc survécu : les coelurosaures.

4 L EVOLUTION AVIENNE DES DINOSAURES THEROPODES 1. BASCULEMENT DU BASSIN : Il va progressivement passer vers l avant. Au cours de l évolution des théropodes, le pubis bascule peu à peu pour s aligner avec l ischion. Chez le premier oiseau, Archaeopteryx, le bassin est encore reptilien et ce n est qu avec les Pygostyliens, groupe le plus évolués des Aves, que le bassin adopte sa morphologie avienne moderne 2. REDUCTION ET FUSION DES DOIGTS : C est à partir du stade Tétanoure que le nombre de doigts des théropodes se réduit à 3. La fusion est limitée aux oiseaux modernes. 3. FUSION ET RAPPROCHEMENT DES CLAVICULES : Au tout début de l évolution des théropodes, les clavicules fusionnent et adoptent dès le stade Tétanoure, une morphologie en boomerang. Il s agit de la fourchette, qui deviendra de plus en plus étroite, passant ainsi d une forme en V très ouvert à une forme en U pointu. 4. MODIFICATION DES ECAILLES EN PLUMES : Chez les théropodes crétacés, tous les intermédiaires entre duvet filiforme, duvet buissonnant, plume plate symétrique et plume plate asymétrique existent. Ces structures sont ainsi mises en place chez les dinosaures carnivores très tôt, notamment en liaison avec l isolation thermique, bien avant l expérimentation du vol. La première plume est un cylindre creux très court. On a ensuite apparition d une touffe de filaments monobasale. Le passage de la touffe monobasale à la plume plate à rachis pose un problème en terme de compréhension de l évolution de ces structures. On a trouvé 7 plumes dans l ambre des Charentes (- 100 Ma) qui pourraient être un intermédiaire entre la touffe et la plume car elles ne sont plus un duvet monobasal mais ne sont pas encore non plus une plume. La vraie plume de vol moderne est la plume asymétrique (barbes de taille différente). La morphologie générale passe ainsi d animaux coureurs couverts de duvet à des animaux ayant des capacités de vol de plus en plus développées. Le rôle premier des protoplumes chez les dinosaures était comparable à celui des poils chez les mammifères : un rôle d isolant thermique, les théropodes étant à sang chaud.

5 Les premières grandes plumes sont apparues avant le vol et ont pu jouer un rôle complémentaire pour la parade. 5. MODIFICATION DU BRAS EN AILE : Au cours de l évolution des théropodes, les bras se transforment peu à peu en ailes en adoptant d abord un poignet flexible, avec os en demi lune, à partir su stade Maniraptorien. Puis se mettent ensuite en place les plumes de vol chez le premier oiseau, Archaeopteryx, la fusion des doigts aboutissant à l alule, chez Eoalulavis, et enfin la disparition des griffes chez les oiseaux modernes. 6. EXPERIMENTATION DU VOL : Pour de nombreux auteurs, l origine du vol pourrait être liée à une vie arboricole, avec d abord des vols planés d arbres en arbres, grâce à des ailes rudimentaires, puis un vol véritable avec des ailes plus développées. Une autre hypothèse privilégie l apparition du vol en liaison avec la course et le gain de vitesse, d une part, la stabilisation, d autre part apportée par les ailes et la queue. PHYLOGENESE Les oiseaux (Aves) sont des dinosaures, Sauroschiens, Théropodes, Tétanoures, Coelurosaures, Maniraptoriens (os en demi lune).