Si le T. Rex est Beady

Les dinosaures les plus prédateurs du Crétacé ont peut-être échangé de grands yeux contre une plus grosse morsure

C'était un dinosaure malchanceux qui s'est retrouvé face à face avec les yeux brillants et la grimace géante et pleine de dents de l'emblématique Tyrannosaurus rex. Mais le prédateur de sept tonnes métriques, qui a chassé jusqu'à la fin du Crétacé il y a 65 millions d'années, n'était pas la seule bête avec ces caractéristiques : d'autres grands dinosaures prédateurs ont également regardé à travers de petits yeux dans leur grosse tête. Une nouvelle étude suggère que ces yeux louches pourraient être un compromis pour de puissantes mâchoires mordantes.

Le paléobiologiste Stephan Lautenschlager de l'Université de Birmingham en Angleterre a découvert ce lien en fouillant dans les mesures du crâne de centaines d'archosaures éteints, le groupe taxonomique qui comprend les oiseaux, les crocodiles et tous leurs ancêtres. De tels crânes peuvent révéler beaucoup de choses sur un animal. L'orbite d'un crâne fossilisé donne aux scientifiques une bonne idée de la taille des yeux. Par exemple, les cavités crâniennes d'un T. rex auraient logé des yeux de la taille d'oranges dans sa tête d'un mètre de long. Ces proportions ont probablement évolué en raison de la taille de son crâne : si l'un des yeux d'un T. rex occupait 20 % de son crâne de la même manière que les yeux de certains dinosaures plus petits, « nous aurions un globe oculaire massif de 30 centimètres de diamètre et pesant 20 kilogrammes ». lourd », dit Lautenschlager. De si grands yeux pourraient potentiellement consommer jusqu'à 15% de l'énergie métabolique de l'animal, ce qui signifie qu'il devrait manger plus juste pour maintenir ses énormes globes oculaires. "Ce n'est probablement pas efficace, même si cela peut augmenter l'acuité visuelle", ajoute Lautenschlager.

La forme de l'orbite est également révélatrice. Contrairement aux orbites rondes des animaux modernes, chez les grands dinosaures carnivores, "nous voyons toutes ces étranges formes orbitales des orbites", explique Lautenschlager. Celles-ci peuvent aller de cavités qui ressemblent à des trous de serrure à des cercles compressés en passant par des formes en coin, qui conviennent toutes à des yeux plus petits que des douilles rondes de même taille. Pour son étude, publiée le 11 août dans Communications Biology, Lautenschlager a catalogué la taille et la forme des orbites à partir de 410 crânes d'archosaures précédemment documentés et a modélisé la façon dont les différentes orbites affecteraient les contraintes que l'alimentation exerce sur ces crânes.

Au-delà des dinosaures, d'autres grands prédateurs d'archosaures de la même époque avaient également des formes de douilles inhabituelles. Cela semble être une évolution convergente, dit Lautenschlager, où les différentes espèces ont évolué indépendamment des yeux ronds. En utilisant la modélisation informatique biomécanique, il a découvert que ces formes inhabituelles auraient pu minimiser le stress biomécanique sur les crânes des animaux lorsqu'ils se régalaient de leur proie. "Il semble vraiment que ce soit une adaptation pour faire face à des forces élevées lors de la morsure", dit-il, "afin que le crâne ne risque pas de se déformer ou d'être trop sollicité."

Lautenschlager a également noté dans l'étude que la forme de l'orbite d'un T. rex a changé au cours de sa vie, commençant plus ronde et occupant plus de son crâne dans la jeunesse. Tout comme les bébés animaux d'aujourd'hui, un bébé T. rex regarderait un parent avec de grands yeux ronds. "Je pense que c'est un thème général dans tout le règne animal", déclare Lautenschlager. Mais lorsque le jeune T. rex est devenu un adolescent et a finalement régné en maître sur son écosystème, les orbites de l'animal ont pris la forme d'un trou de serrure.

Ce changement soutient l'hypothèse selon laquelle la forme de l'orbite pourrait être basée sur la puissance de la morsure d'un animal, explique Randy Irmis, conservateur de la paléontologie au Musée d'histoire naturelle de l'Utah, qui n'a pas participé à ce travail. En tant que T. rex nouvellement éclos, vous pourriez facilement vous en sortir avec des orbites circulaires car "vous mangez de petites proies, votre taille est petite, vous n'êtes pas confronté aux mêmes contraintes fonctionnelles que l'adulte", dit-il. D'autres archosaures plus petits ou herbivores n'auraient pas non plus besoin d'orbites aux formes étranges. "Sur la base des données présentées, cela semble être une explication convaincante que [la forme de l'orbite est] une sorte de combinaison de taille corporelle et de régime alimentaire", déclare Irmis.

Le paléontologue Jingmai O'Connor du Field Museum de Chicago, qui n'a pas non plus participé à l'étude, n'est pas entièrement convaincu de cette explication basée sur l'alimentation et suggère que la taille d'un dinosaure pourrait avoir joué un rôle important. "Si vous prenez une [orbite] circulaire dans un crâne plat et que vous étirez le crâne pour qu'il soit plus haut, l'orbite devient alors ovale", dit-elle. Et le modèle de stress et de déformation biomécanique utilisé par Lautenschlager "suppose que le crâne est une seule unité homogène, ce qui est loin de la réalité". Bien que ce modèle ne prenne pas en compte les articulations et les muscles dans et autour des os, dit O'Connor, il est encore largement utilisé en paléontologie car il n'y a pas de bonne alternative.

Des technologies et des modèles plus avancés éclaireront inévitablement de nouvelles informations sur les fossiles, dit Lautenschlager, et les recherches futures pourraient examiner "comment la taille de l'orbite change avec la hauteur, la longueur ou la largeur du crâne". Pour l'instant, il souligne que les orbites des grands herbivores qu'il a étudiés sont restées assez circulaires tandis que leurs homologues carnivores ont divergé vers des formes plus étranges. En fait, ses dinosaures préférés dans l'étude avaient des orbites étrangement rondes : des cératopsiens grignotant de la végétation. "J'ai trouvé fascinant qu'ils aient en fait adapté leur crâne de telle manière qu'il s'agisse d'un cercle presque parfait", dit-il.

Fiona MD Samuels était un AAAS Mass Media Fellow 2022 à Scientific American. Elle poursuit un doctorat. en chimie à la Colorado State University. Suivez-la sur Twitter @Fairy__Hedgehog

Riley Noir

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Stephen Brusatte et La Conversation

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