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Comment les plus grands ptérosaures pouvaient-ils soutenir leur cou de girafe ?

Crédits : Chase Stone

Des scans de restes fossilisés suggèrent que les ptérosaures au long cou pouvaient supporter le poids de leur tête – et accessoirement celui de leurs proies – grâce un assemblage de rayons à l’intérieur de leurs vertèbres.

Si vous aviez vécu au Crétacé, vous auriez pu les voir sans difficulté. Il suffisait de lever les yeux au ciel. Les Azhdarchidae, une famille de ptérosaures, se distinguaient par leur grande tête et leur cou extrêmement long, mesurant parfois plus de trois mètres. Les plus célèbres d’entre eux ne sont autres que Quetzalcoatlus et Hatzegopteryx, deux géants de plus de douze mètres d’envergure aussi hauts que des girafes une fois posés au sol.

Les dimensions extrêmes des Azhdarchidae soulèvent naturellement quelques questions intéressantes : comment pouvaient-ils saisir et transporter de grosses proies sans se casser le cou ? Ou comment des animaux de la taille de girafes pouvaient-ils planer sans effort au-dessus des dinosaures évoluant au sol ?

Cariad Williams, candidate au Doctorat à l’Université de l’Illinois, espérait faire la lumière sur ces questions en s’appuyant sur un spécimen retrouvé dans les gisements de fossiles de Kem Kem, au Maroc. Les lits de fossiles marocains préservent ici un système fluvial luxuriant qui existait il y a environ 100 millions d’années. Mme Williams et ses collègues ont provisoirement identifié leur spécimen comme un ptérosaure du genre Alanqa.

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Un rendu d’artiste d’un ptérosaure. Crédits Williams et coll., IScience

Du jamais vu dans le règne animal

À l’aide d’un scanner, les chercheurs se donc focalisés sur le cou de l’animal. Les résultats de ces travaux, publiés mercredi dans la revue iScience, les ont stupéfiés. Et pour cause, le cou du ptérosaure était échafaudé par un réseau unique et complexe d’entretoises hélicoïdales reliant un tube neural central à la paroi vertèbre comme les rayons d’une bicyclette. Cette structure, concrètement, n’a aucun équivalent dans le règne animal.

Une analyse biomécanique de la structure complexe du cou a révélé que les filaments en forme de rayons renforçaient les vertèbres contre les pressions liées à la capture et au transport de proies lourdes. Ce spécimen, qui présentait un cou d’1,5 mètre de long pour une envergure de six à huit mètres ailes déployées, aurait pu porter des charges de plus de dix kilos.

Ci-dessous : une tomodensitométrie de bout en bout d’une vertèbre de ptérosaure fossilisée, révélant les structures en forme de rayons formées à l’intérieur.

Ce coup d’œil sans précédent aide à combler certaines des lacunes persistantes dans nos connaissances de l’anatomie des ptérosaures et, par extension, de leurs comportements. Comme les oiseaux, ces reptiles ont en effet développé des squelettes légers et fragiles pour optimiser leurs capacités de vol. C’est pourquoi ils ont tendance à être sous-représentés dans les archives fossiles : leurs os se brisent facilement.

D’après les auteurs, cette adaptation inhabituelle pouvait probablement avoir d’autres fonctions, telles que le “coup de cou”, un comportement de rivalité observé chez les girafes mâles, ou comme un moyen de faire face aux forces de cisaillement associées aux grands crânes secoués par des vents violents pendant le vol.