Cent millions d’années. C’est le temps qu’il a fallu attendre pour que le plus grand prédateur terrestre jamais connu soit enfin reconnu pour ce qu’il était vraiment : un nageur. Avril 2020, la revue Nature publie une étude signée par le paléontologue Nizar Ibrahim et une équipe internationale. Les chercheurs y présentent des preuves univoques d’une structure propulsive aquatique chez un dinosaure, le gigantesque théropode Spinosaurus aegyptiacus, dont la queue possède une forme inattendue et unique, constituée d’épines neurales extrêmement hautes et de chevrons allongés, formant un organe flexible en forme de nageoire capable d’une large excursion latérale. La paléontologie venait de refermer un siècle de débat, d’une façon que personne n’avait anticipée : grâce à un robot plongé dans un bassin.

Sommaire

1. Un dinosaure découvert deux fois, et perdu une fois
2. La queue qui a tout changé
3. Le portrait d’un chasseur des profondeurs
4. Un débat qui n’est pas tout à fait clos

Un dinosaure découvert deux fois, et perdu une fois

Les premières découvertes de Spinosaurus remontent au printemps 1912, lorsque le collecteur de fossiles Richard Markgraf déterre une série d’ossements enfouis sous 30 centimètres de grès et un mètre d’argile dure, dans la vallée de Bahariya, en Égypte. Cette collection est décrite en 1915 par le paléontologue allemand Ernst Stromer von Reichenbach, puis complètement détruite pendant les bombardements de Munich pendant la Seconde Guerre mondiale. Une catastrophe scientifique rare : le seul spécimen connu de l’animal le plus long de l’ère des dinosaures réduit en cendres par la guerre.

Il faut attendre près d’un siècle pour disposer d’un nouveau squelette, dont les premiers ossements sont découverts initialement par un nomade collectionneur amateur de fossiles au Maroc. C’est Nizar Ibrahim, paléontologue à l’Université de Detroit, qui reprend le fil de l’enquête. Ibrahim et ses collègues passent au peigne fin deux sites en octobre et novembre 2019 dans le sud-est du Maroc, près du village de Tarda. Ce qu’ils remontent à la surface va changer la façon dont on comprend les dinosaures dans leur ensemble.

La queue qui a tout changé

Des vertèbres de queue, interprétées comme celles d’un spinosaure, sont découvertes par Nizar Ibrahim dans les Kem Kem, dans le Sahara au sud-est du Maroc. À première vue, rien d’extraordinaire. Mais les chercheurs comprennent rapidement qu’ils ont affaire à quelque chose de radicalement différent de toutes les queues de dinosaures connues. Cette queue possède une forme inattendue : des épines neurales extrêmement hautes et des chevrons allongés, formant un grand organe flexible en forme de nageoire, capable d’une excursion latérale étendue.

Grâce à la photogrammétrie, qui permet de livrer un modèle numérique de cette queue, les chercheurs la reconstruisent physiquement en plastique, pour ensuite la relier à un système robotique imitant les mouvements de nage. Ce robot, baptisé « Flapper », pend sous un canal d’eau dont George Lauder peut contrôler la vitesse d’écoulement avec précision, parsemé de lumières, de caméras et de capteurs capables de suivre les mouvements aquatiques et la force de propulsion émise. La mécanique des fluides appliquée à la paléontologie : une approche aussi élégante qu’implacable.

Le verdict du bassin est sans appel. La queue s’avère idéale pour la propulsion dans l’eau : étonnamment flexible, elle autorise une grande amplitude de mouvement, notamment un balancement latéral. Une version robotique de cette queue, testée dans un bassin, surpasse les queues simulées d’autres dinosaures en termes de propulsion, et se rapproche des performances des nageurs semi-aquatiques comme les crocodiles. La queue générait huit fois plus de poussée dans l’eau que la queue de deux autres théropodes, Allosaurus et Coelophysis. Huit fois. L’équivalent de comparer une rame de kayak à un bâton de bois.

Le portrait d’un chasseur des profondeurs

Ce prédateur de 16 mètres de long, pouvant peser jusqu’à 7 tonnes, possède un museau allongé doté de dents pointues, semblable à celui d’un crocodile moderne. Vivant il y a 100 millions d’années dans le Sahara, qui était alors une grande plaine alluviale, il se nourrissait des énormes poissons et des reptiles marins qui peuplaient le fleuve. Ses dents coniques étaient adaptées pour harponner des poissons glissants, et la position de ses narines, reculée vers l’arrière du museau, pouvait lui permettre de respirer plus facilement en nageant.

C’est la première preuve squelettique directe qu’un théropode non-avien possédait une queue adaptée à la propulsion aquatique. Nizar Ibrahim résume l’animal avec une formule devenue célèbre dans la communauté scientifique : «C’était en quelque sorte un dinosaure essayant de se fabriquer une queue de poisson.» Une évolution convergente frappante, le même principe que celui qui a donné aux dauphins leur nageoire caudale, mais construit avec l’architecture d’un théropode.

Une étude complémentaire compare la densité des os de Spinosaurus aegyptiacus à une large variété d’animaux vivants et éteints, concluant que le dinosaure possédait des parois osseuses très denses, comme les manchots, suggérant qu’il passait la majeure partie de sa vie dans l’eau, utilisant ces os plus lourds comme lest pour se submerger dans des poursuites sous-marines.

Un débat qui n’est pas tout à fait clos

La science, rarement satisfaite d’une seule réponse, a produit ses contre-arguments. Une étude publiée en 2022 dans la revue eLife conteste l’interprétation de nageur actif, arguant que le centre de masse de Spinosaurus et son plan corporel global étaient mal adaptés à une locomotion sous-marine stable, et que la queue, bien qu’en forme de pagaie, n’était peut-être pas biomécaniquement suffisante pour une nage de poursuite efficace à l’échelle d’un animal de 14 mètres. Les modèles numériques de cette équipe concluent que l’animal aurait été instable en nageant en surface et bien trop flottant pour plonger et se submerger entièrement.

Le débat reste donc ouvert, mais il s’est déplacé. La question n’est plus « Spinosaurus nageait-il ? » mais « à quel point, et comment ? » Le consensus minimal est désormais que Spinosaurus était au minimum semi-aquatique, passant une partie substantielle de son temps dans l’eau et à sa périphérie. Ce glissement de terrain conceptuel est lui-même une révolution : pendant des décennies, les paléontologues refusaient d’accorder aux dinosaures le moindre mode de vie aquatique. Les propositions historiques selon lesquelles certains groupes, comme les sauropodes et les hadrosaures, vivaient en milieu aquatique avaient été abandonnées il y a plusieurs décennies. Le fossile marocain et son robot nageur ont réouvert la porte que l’histoire de la paléontologie avait soigneusement condamnée.

La saga n’est pas terminée. Au milieu du Sahara nigérien, le paléontologue Daniel Vidal a mis au jour une crête osseuse courbée en forme de cimeterre, appartenant à Spinosaurus mirabilis, une espèce entièrement inconnue jusqu’alors, qui peuplait un écosystème fluvial il y a 95 millions d’années. Chaque nouveau fragment d’os exhumé du Sahara oblige la science à réécrire un peu plus sa copie sur ces géants qui, contrairement à tout ce qu’on croyait savoir, ont peut-être régné autant sur les rivières que sur la terre ferme.

Sources : cnews.fr | novataxa.blogspot.com