On le sait depuis près de 20 ans déjà : certains petits théropodes – des dinosaures carnivores – avaient le corps recouvert, en tout ou en partie, de plumes plus ou moins évoluées. Ils appartenaient à la lignée des oiseaux actuels. Mais les théropodes étaient-ils les seuls dinosaures à avoir porté des plumes ? Un nouveau site de fouilles en Sibérie suggère le contraire : on en a exhumé Kulindadromeus, le tout premier dinosaure herbivore à plumes découvert à ce jour ! Cette première mondiale vient de faire l'objet d'un article dans la célèbre revue Science. Notre collègue et l'auteur principal de l'article, le paléontologue Pascal Godefroit, présente cette découverte dans de petites vidéos à visionner au bas de cette page.
Tous les os de dinosaures découverts à ce jour à Kulinda appartiennent apparemment à un nouveau dinosaure ornithischien primitif nommé Kulindadromeus zabaikalicus. C’était un petit bipède de 1,5 m de long, avec un crâne court, des dents d’herbivore, de longues pattes arrière, de courtes pattes avant et une queue allongée.Kulindadromeus était un membre primitif des néornithischiens, un large groupe comprenant les dinosaures à cornes (cératopsiens), les iguanodons et les dinosaures « à bec de canard » (hadrosaures).
La partie basse des pattes arrière de Kulindadromeus était couverte de petites écailles de forme hexagonale à ronde, semblables à celles des pattes d’oiseaux actuels. Des rangées longitudinales d’écailles plus larges et imbriquées recouvraient presque entièrement sa queue, la rigidifiant probablement. Ces écailles caudales, ressemblant fortement à des écailles épidermiques, sont clairement différentes des ostéodermes (écailles et plaques osseuses), plus épais, sculptés et ne se recouvrant pas, qui sont fréquemment observés chez des ornithischiens comme les ankylosaures et les hadrosaures.
De longs filaments, semblables à ceux déjà décrits chez Psittacosaurus et Tianyulong (voir l’encadré ci-dessous), étaient largement distribués au niveau de son thorax, sur son dos et autour de sa tête. Mais les paléontologues fouillant le site de Kulinda ont eu la surprise de découvrir, sur ses pattes avant et arrière, des structures plus complexes… ressemblant à des plumes. Jamais auparavant de telles structures n’avaient été observées sur d’autres dinosaures que des théropodes (oiseaux compris) ! Cette découverte suggère que ces structures étaient probablement largement répandues chez les dinosaures, peut-être même déjà parmi les plus primitifs. Les premières plumes – une sorte de duvet maintenant une certaine température corporelle et servant de signal visuel – sont probablement apparues au Trias, il y a plus de 220 millions d’années. Ce n’est que plus tard que des plumes plus évoluées ont permis le vol.
Un mécanisme inhibiteur
Le bas des pattes arrière de Kulindadromeus était couvert de minces écailles mais, comme chez la plupart des oiseaux actuels, il était dépourvu de structures ressemblant à des plumes. Des embryologistes suggèrent que, chez les oiseaux, ce type d'écailles correspondrait à des plumes avortées résultant d’un mécanisme inhibiteur du développement des plumes (un mécanisme génétique partiellement perdu dans le cas des espèces à pattes emplumées). Fait intéressant, des paléontologues ont aussi montré que la plupart des oiseaux primitifs avaient des plumes aux pattes. Il est donc possible que les pattes largement recouvertes d’écailles de Kulindadromeus résultent d’un mécanisme similaire d’inhibition locale. Si tous les dinosaures n’étaient pas (entièrement) couverts de plumes, c'est peut-être parce qu'ils avaient déjà développé ce mécanisme inhibiteur ! La théorie provocatrice, selon laquelle les représentants les plus primitifs des dinosaures possédaient déjà des plumes et des écailles, sera très certainement ardemment débattue par les paléontologues dans les années à venir…
Kulinda, un nouveau site sibérien
Au cours de l’été 2010, Sofia Sinitsa et son équipe de l’Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology (branche sibérienne de l'Académie des Sciences de Russie, à Chita) ont découvert un nouveau site, nommé Kulinda, bordant la rivière Olov dans l'est de la Sibérie. Des fouilles à grande échelle y ont été entreprises en juillet 2013 en collaboration avec l’Institut royal des Sciences naturelles de Belgique. Plus de 500 os de dinosaures et plusieurs squelettes partiellement articulés ont été mis au jour dans deux « bonebeds » (des enchevêtrements d’os) à la base de la Formation d'Ukureiskaya. La datation préliminaire au K-Ar indique que cette formation est âgée entre 144 et 169 millions d’années (Jurassique moyen à supérieur). Les fossiles abondants et bien préservés de plantes, larves d’insectes et crustacés d’eau douce qui y ont été également exhumés suggèrent un environnement lacustre. L'abondance de dépôts d'origine volcanique à proximité du site indique une intense activité volcanique locale au cours du Jurassique supérieur.
