Les premiers dinosaures avaient des comportements sociaux

Les premiers dinosaures avaient des comportements sociaux

Des recherches menées sur un vaste site de fossiles en Patagonie montrent que certains des premiers dinosaures vivaient en troupeaux, suggérant que ce comportement « social » pourrait avoir été l'une des clés de la longévité des dinosaures. La découverte d'embryons de la même espèce à l'intérieur d'œufs fossilisés, grâce aux rayons X de l’ESRF, le Synchrotron Européen de Grenoble, a confirmé ces résultats. L’étude est publiée dans la revue Scientific Reports. 

Dans le passé, des études ont montré que certains dinosaures, notamment ceux de la période du Crétacé, vivaient en troupeaux. Cependant, une question majeure restait en suspens, à savoir quand et comment ce comportement était apparu dans l’histoire évolutive des dinosaures.

Au début des années 2000, une équipe scientifique internationale a découvert, en Patagonie, un site de nidification de dinosaures vieux de 190 millions d'années, mais aussi contenant des squelettes juvéniles appartenant à l’espèce Mussaurus patagonicus, un dinosaure herbivore primitif, de la famille des sauropodomorphes, ancêtre des dinosaures géants à long cou. « Un site aussi bien préservé ne pouvait que nous fournir de nombreuses informations sur le mode de vie des dinosaures primitifs », explique Diego Pol, paléontologue à l’Institut CONICET en Argentine, qui a découvert le site.

Pour les scientifiques, les œufs trouvés sur le site étaient un des éléments essentiels pour comprendre comment vivaient les premiers dinosaures. L’enjeu pour Diego Pol était de savoir s'il s’agissait d’œufs de Mussaurus patagonicus ou non. « Il est difficile de trouver des œufs fossiles, et encore plus de trouver des œufs fossiles avec des embryons à l'intérieur, car il faut des conditions très particulières pour leur fossilisation », explique Diego Pol. L'ESRF, le Synchrotron Européen, est l'outil parfait pour étudier ce type d'échantillons très rares. « Nous utilisons des rayons X à haute énergie pour pénétrer l’échantillon sans le détruire et avoir une image complète 3D de l'intérieur de l’œuf fossilisé », explique Vincent Fernández, paléontologue au Musée d'histoire naturelle de Londres, ancien scientifique à l'ESRF.

Malgré un voyage complexe (ce n'est pas tous les jours que des œufs de dinosaures voyagent entre deux continents), Diego Pol a amené 30 œufs à l’ESRF, sur la centaine trouvée sur le site, et ce afin de les examiner à la lumière des puissants rayons X du Synchrotron. "Au total, nous avons passé 4 jours à scanner les œufs 24 heures sur 24", explique Vincent Fernandez, " c'était certes fatiguant, mais les résultats étaient au rendez-vous, passionnants !". Les techniques synchrotron utilisées (la tomographie par rayons X) ont permis de révéler, dans certains œufs, des embryons fossilisés de Mussaurus patagonicus. Cette découverte a permis de démontrer que tous les fossiles trouvés sur un seul site de reproduction appartenaient à une même espèce de dinosaure.   

En parallèle, les scientifiques ont mené des études sur le site lui-même. Les fossiles trouvés dans plusieurs couches rocheuses successives, ont indiqué que les dinosaures Mussaurus étaient revenus au même endroit, sur plusieurs saisons, pour se reproduire. 

Un des points majeurs de ce site à fossiles était le fait que les squelettes de dinosaures n'étaient pas dispersés au hasard, mais plutôt regroupés en fonction de leur âge. Des bébés dinosaures ont été trouvés près des nids. Des jeunes d'un an ont été trouvés étroitement regroupés les uns aux autres, à l’instar d’un groupe de 11 squelettes en position de repos, suggérant que l’espèce Mussaurus avait formé des troupeaux de jeunes individus.

Les adultes et les jeunes adultes étaient fréquemment associés par paires ou seuls, mais tous dans une zone d'un kilomètre carré.

Pour déterminer l'âge des fossiles juvéniles, les scientifiques ont réalisé des études histologiques. Comme l’explique Diego Pol, "les os de ces dinosaures ont grandi selon des cycles annuels, tout comme les « lignes de vie » des arbres. Aussi, en comptant les anneaux de croissance, nous avons pu déduire l'âge des dinosaures. »

Ces découvertes ont montré une structure de troupeau bien organisée. Les scientifiques ont comparé ces résultats avec d'autres sites à fossiles en Afrique du Sud et en Chine et, pour eux, il s'agit de la preuve la plus ancienne de ce type de comportement social complexe chez un dinosaure primitif, permettant de reculer la datation des comportements sociaux chez les dinosaures de plus de 40 millions d'années. « Les Mussaurus ne sont pas les dinosaures les plus anciens, mais ce sont les dinosaures les plus anciens pour lesquels un comportement de troupeau a été mis en évidence. Aux regards de la longévité de la lignée des Mussaurus, cette étude nous laisse à penser que le fait d'être social et de protéger ses petits en troupeau pourrait expliquer pourquoi ces dinosaures à long cou étaient si communs sur tous les continents », conclut Diego Pol.

Publication
Earliest evidence of herd‐living and age segregation amongst dinosaurs, Scientific Reports, doi: 10.1038/s41598-021-99176-1

Contacts des auteurs scientifiques :

Diego Pol – Museo Feruglio, Argentina dpol@mef.org.ar

Roger Smith – University of Witwatersrand, South Africa rsmith@iziko.org.za

Vincent Fernandez (français) – ESRF, the European Synchrotron, v.fernandez@nhm.ac.uk

Jahandar Ramezani – MIT, USA ramezani@mit.edu

Contact presse

Delphine Chenevier – delphine.chenevier@esrf.fr - 06 07 16 18 79

Media (photos des fossiles, à l’ESRF, du site, illustration, image 3D models, videos):

https://drive.google.com/open?id=14djr5YM82p4QHcunHVj3JCIe02a3fhyi&authuser=cacopol%40gmail.com&usp=drive_fs