Découverte : les T. rex avaient développé un système de thermorégulation
Il n'est pas toujours facile de garder la tête froide. Et cela valait aussi pour certains dinosaures.
Pour éviter la surchauffe, les grands animaux modernes comme les éléphants et les rhinocéros ont dû évoluer et mettre en place des stratégies pour rester au frais. Les dinosaures comme le Tyrannosaurus rex ont probablement été confrontés au même problème - et de nouvelles recherches montrent que ces énormes carnivores avaient développé des sortes de « climatiseurs géants » dans leur tête.
Les chercheurs dirigés par Casey Holliday ont examiné de grands trous au sommet des crânes de dinosaures carnivores appelés fenêtres temporales. Une étude anatomique minutieuse a révélé que les cavités contenaient probablement des tissus riches en graisse et en vaisseaux sanguins.
Ces structures étaient sans doute utiles pour évacuer la chaleur lorsque les dinosaures avaient trop chaud et absorber la chaleur lorsqu'ils avaient froid, comme le rapporte l'équipe dans le journal The Anatomical Record.
« Nous avons découvert que les grands dinosaures théropodes, et même certains des plus petits, comme Velociraptor, possédaient ce type de poches contenant probablement des vaisseaux sanguins, et servaient de fait la régulation thermique », explique Holliday, paléontologue à l’École de médecine de l’Université du Missouri.
CACHÉ EN PLEINE LUMIÈRE
Pendant plus d'un siècle, les paléontologues étaient persuadés que ces trous permettaient de retenir les muscles de la mâchoire des espèces comme T. rex, car chez les dinosaures et leurs lointains parents modernes - les oiseaux - les dépressions se trouvent juste devant les grandes ouvertures du muscle de la mâchoire.
« Presque tout le monde supposait que ces muscles étaient simplement des prolongements », explique Thomas Holtz, expert en tyrannosaures de l'université du Maryland College Park, qui n'a pas pris part à l'étude.
Mais quand Holliday a étudié ces espaces crâniens chez les dinosaures, les alligators et d’autres animaux modernes, l'explication jusqu'alors acceptée ne tenait pas. D'une part, si l'espace ancrait les muscles de la mâchoire du T. rex , il aurait fallu que le muscle se soulève de la mâchoire, prenne un virage à 90 degrés, puis serpente le long du sommet du crâne. De plus, la surface lisse de l'os suggère que les fibres musculaires et les tendons n'y étaient pas rattachés.
Au lieu de cela, quand les chercheurs ont étudié l'anatomie des alligators et des oiseaux modernes, qui comptent parmi les plus proches parents vivants des dinosaures non-aviens, ils ont constaté que chez ces animaux la région était remplie de graisse et de vaisseaux sanguins. À l'instar de l'échangeur de chaleur d'un climatiseur, la structure aurait pu permettre au sang de rayonner ou d'absorber la chaleur environnante.
Pour tester leur interprétation, les chercheurs ont utilisé des caméras thermiques pour observer l'activité des têtes d’alligators modernes au parc zoologique de St. Augustine, en Floride. Les images ont montré que, à différents moments de la journée, la zone du crâne contenant les fenêtres temporales était plus ou moins chaude que le reste de la tête de l'animal, en fonction du besoin de ces animaux d'expulser ou de capter la chaleur.
« L'un des principaux problèmes physiologiques des grands animaux est de pouvoir réguler la chaleur », explique Holliday. « Si les grands dinosaures théropodes avaient le sang chaud, alors ils ont probablement aussi eu du mal à se thermo-réguler. »
Pour les grands dinosaures théropodes comme le T. rex , des structures de thermorégulation de la tête auraient été extrêmement utiles pour maintenir une température constante, en particulier en cas de fortes chaleurs.
DES RÉSEAUX DE VAISSEAUX
Dans des travaux connexes, le paléontologue Jason Bourke de l'Institut de technologie de New York a découvert en 2018 qu'un groupe de dinosaures cuirassés appelés ankylosaures pouvait présenter de larges voies nasales convolutées remplies de vaisseaux sanguins. Ces vaisseaux auraient contribué à rejeter l'excès de chaleur lors du processus de respiration. Selon Bourke, les nouvelles recherches sont convaincantes, en particulier parce que son équipe n'a pas trouvé de preuves d'expansion similaire des voies nasales chez les théropodes carnivores.
« Cette nouvelle étude suggère une autre façon dont les théropodes pouvaient réguler la température de leur cerveau et de leurs yeux », poursuit-il.
Holliday espère que les résultats de l'étude amèneront d'autres scientifiques à tester l'hypothèse de la structure de refroidissement. Il est également possible qu'une concentration de vaisseaux sanguins dans cette région du crâne ait participé à soutenir les éléments structurels situés sur la tête de certains dinosaures.
Chez les dinosaures, les structures pourraient même avoir été proportionnellement plus grandes que celles observées chez leurs descendants modernes, comme le fait remarquer Holliday. Et chez les théropodes comme le T. rex, les structures constituées de vaisseaux auraient recouvert une large zone au-dessus de la tête. Holliday fait également remarquer que certains dinosaures comme les Triceratops et les Chasmosaurus présentent des signes de structures similaires au sommet de leurs crânes.
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Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.
