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Plumes des dinosaures oiseaux et apparition du vol

Une nouvelle étude examinant la structure des plumes des « dinosaures oiseaux » a mis en lumière l’une des inventions les plus remarquables de la nature, l’apparition du vol.

Des chercheurs des universités de Bristol, Yale et Calgary ont montré que les oiseaux préhistoriques avaient une version beaucoup plus primitive des ailes que celle d’aujourd’hui, avec des couches de plumes rigides servant juste à un vol glissé.

Un examen attentif des premiers dinosaures Théropodes suggère que les plumes ont été initialement développées pour l’isolation, disposés en couches multiples pour préserver la chaleur, avant que leur forme évolue pour la parade et le camouflage.

Au cours de l’évolution, la modification de la configuration des plumes, leur a donné un rôle important dans l’aérodynamique et la mécanique du vol. La sélection naturelle au cours de millions d’années a ensuite modifié les membres antérieurs des dinosaures en de très efficaces ailes en plumes qui pouvaient rapidement changer d’envergure, de forme et de surface – une innovation majeure qui a permis aux dinosaures de dominer les cieux.

Cette configuration d’aile basique est restée plus ou moins la même chose pendant les 130 derniers millions d’années, avec des ailes d’oiseaux ayant une couche de longues plumes de vol asymétriques avec de courtes plumes de couverture sur le dessus. Ils sont capables de séparer et de faire tourner ces plumes de vol pour prendre de la hauteur, changer de direction et même planer.

Cette particularité permet aux oiseaux de se déplacer de manière à produire la portance et la poussée simultanément, une capacité que l’homme, avec l’aide de la technologie, est encore en train de tenter d’imiter.

La publication, du 21 Novembre 2012, dans Current Biology, étudie le dinosaure Anchiornis huxleyi et l’oiseau Jurassique Archaeopteryx lithographica. Celui-ci âgé de 155 millions d’années et largement considéré comme le premier oiseau connu, présentant une combinaison de caractéristiques de dinosaures et d’oiseaux.

Leurs ailes diffèrent des oiseaux modernes car composées de plusieurs couches de longues plumes, ce qui semble représenter les premières expérimentations dans l’évolution de l’aile. Bien que les plumes individuelles étaient relativement peu nombreuses en raison d’arbres en plumes fines, la superposition de ces plumes de l’aile est susceptible d’avoir produit une forte surface portante.

Le type de plumes semble indiquer qu’elles ne permettaient pas de décoller et de voler à des vitesses faibles, ce qui signifie que les ailes ont été principalement utilisés pour des vols planés.

Le Dr Jakob Vinther, de l’Université de Bristol, a déclaré : « Nous commençons à avoir une image complexe de la façon dont les plumes et les oiseaux ont évolué à l’intérieur des dinosaures Nous avons maintenant l’impression de voir que les plumes ont évolué d’abord pour l’isolation.. Plus tard dans l’évolution, plus complexes à ailettes ou plumes pennées évolué pour la parade. »

« Ces plumes de parade se sont avérées être d’excellentes membranes qui auraient pu être utilisés pour la locomotion aérienne, qui plus tard dans l’évolution des oiseaux est devenu ce que nous appelons le vol battu. Cette nouvelle recherche est éclairante non seulement sur la façon dont les oiseaux en sont venus à voler, mais plus spécifiquement sur la façon dont les plumes sont devenues ce qu’elles sont aujourd’hui – l’une des structures les plus étonnantes et hautement spécialisée de la nature. »

Le Dr Nicholas Longrich de l’Université de Yale a ajouté : « En étudiant les fossiles attentivement, nous sommes maintenant en mesure de comprendre la façon dont l’aile a évolué. Avant, nous pensions que nous avions plus ou moins des ailes modernes à partir du Jurassique. Maintenant il est clair que les premiers oiseaux étaient plus primitifs et constituaient des formes transitoires entre les oiseaux et les dinosaures. »

Nicholas R. Longrich, Jakob Vinther, Qingjin Meng, Quangguo Li, Anthony P. Russell , 2012, Primitive Wing Feather Arrangement in Archaeopteryx lithographica and Anchiornis huxleyi. Current Biology.

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