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Avant d’éclore, les oiseaux ont un bassin étonnamment semblable à celui d’un dinosaure

Un fœtus de perruche. Crédits : Christopher T. Griffin, Daniel Smith-Paredes

Nous savons que les oiseaux descendent directement de dinosaures théropodes. Cependant, ils ont parcouru un long chemin depuis le Crétacé. Fini la gueule pleine de dents, remplacée par un simple bec. Leurs squelettes se sont également adaptés au vol, tout comme leurs membres antérieurs. Enfin, la forme de leur bassin est également très différente comparée à celle de leurs ancêtres directs. Dans l’œuf, cependant, c’est autre chose.

Les oiseaux modernes ont des corps substantiellement modifiés par rapport à la condition reptilienne ancestrale. Le bassin aviaire a notamment développé des changements majeurs lors de la transition des premiers archosaures aux oiseaux présents de nos jours. Ces transformations progressives sont bien documentées dans les registres fossiles.

Cependant, il semblerait que pendant une brève période au début de leur développement, les oiseaux développent encore un bassin étonnamment comparable aux dinosaures théropodes.

Des chercheurs américains ont fait cette découverte en analysant la façon dont les ancêtres communs des reptiles, des oiseaux et des dinosaures avaient développé leurs caractéristiques anatomiques au fil du temps.

Un fascinant cas « d’ajout terminal »

Pour ces travaux, publiés dans Nature, ils ont utilisé des anticorps fluorescents pour mettre en évidence le développement du squelette dans les embryons de plusieurs espèces d’oiseaux, notamment des poulets domestiques et des perruches, ainsi que les alligators.

En utilisant des tomodensitogrammes pour construire des modèles 3D des os, des muscles, des nerfs et des tissus conjonctifs en croissance, les chercheurs ont alors cartographié les changements de morphologie du début du développement jusqu’à l’éclosion. Ils ont ainsi découvert que les adaptations du système squelettique et musculaire pelvien sont apparues bien plus tard dans le développement que prévu, émergeant de caractéristiques qui semblaient très à l’aise dans le corps d’un dinosaure.

stan t-rex oiseaux
Le squelette de Stan, l’un des plus grands T-Rex découverts. Crédits : Département de la culture et du tourisme, Abu Dhabi

Les biologistes de l’évolution parlent alors « d’ajout terminal », une caractéristique qui commence remarquablement conservée, ressemblant à une structure associée à leurs ancêtres, avant de se transformer en une autre forme au cours du développement d’un individu.

« Il était inattendu de constater que ces stades initiaux du développement des oiseaux ressemblaient tellement aux hanches d’un dinosaure précoce« , explique Christopher Griffin, de l’Université de Yale. « Pendant seulement deux jours, l’embryon en développement change d’une manière qui reflète la façon dont il a changé au cours de l’évolution, passant de l’apparence d’un dinosaure précoce à l’apparence d’un oiseau moderne« . Autrement dit, c’est un peu comme si toutes les transformations opérées au niveau du bassin en l’espace de plusieurs millions d’années s’opéraient dans l’embryon en seulement quelques heures.

Trouver un exemple d’ajout terminal représentatif de toute une classe d’organismes est une vraie découverte. Les chercheurs pensent que d’autres cas similaires pourraient être isolés dans d’autres grands groupes d’organismes.