Que sont les Alvarezsauridés et pourquoi déroutent-ils les scientifiques ?

Les dinosaures les plus étranges dont vous n'avez jamais entendu parler

Parmi les centaines de groupes de dinosaures qui ont foulé la Terre pendant l'ère mésozoïque, peu sont aussi déroutants que les alvarezsauridés. Ces petites créatures ressemblant à des oiseaux avaient de minuscules dents, des membres antérieurs extrêmement courts et, plus étrangement encore, une seule griffe de pouce surdimensionnée là où d'autres théropodes avaient des mains à plusieurs doigts. Pendant des décennies, leur histoire évolutive est restée nimbée de mystère, car la plupart des fossiles bien conservés provenaient d'Asie, laissant les scientifiques deviner comment ce groupe est apparu et s'est répandu à travers le monde.

Ce tableau devient maintenant plus clair. Un squelette presque complet déterré en Patagonie, en Argentine, fournit aux chercheurs ce qu'un scientifique a appelé une "pierre de Rosette paléontologique", un spécimen de référence qui permet enfin d'interpréter correctement les découvertes fragmentaires du monde entier.

Anatomie d'un dinosaure bizarre

Les alvarezsauridés appartiennent au groupe plus large des dinosaures théropodes, la même lignée qui comprend le Tyrannosaurus rex et le Velociraptor, et qui a finalement donné naissance aux oiseaux modernes. Mais les alvarezsauridés ont emprunté une voie évolutive radicalement différente. Les principales caractéristiques qui les définissent sont les suivantes :

• Membres antérieurs très réduits avec un seul doigt fonctionnel se terminant par une grande griffe robuste
• Minuscules dents en forme de cheville adaptées à la capture de petites proies plutôt qu'à la déchirure de la chair
• Un corps compact et légèrement bâti qui, chez de nombreuses espèces, pesait moins d'un kilogramme
• De longs membres postérieurs minces suggérant qu'ils étaient des coureurs rapides

Les scientifiques ont longtemps émis l'hypothèse que la griffe de pouce surdimensionnée était utilisée pour ouvrir les nids d'insectes, un peu comme un fourmilier moderne, donnant aux alvarezsauridés accès aux fourmis, aux termites et aux larves. Cela fait d'eux l'un des rares dinosaures non aviaires que l'on pense s'être spécialisé dans la prédation d'insectes.

La découverte en Patagonie : un chapitre manquant dévoilé

Le spécimen au centre des recherches récentes est Alnashetri cerropoliciensis, découvert en 2014 à La Buitrera, un site fossilifère de renommée mondiale dans le nord de la Patagonie. Un enfouissement rapide sous une dune de sable a préservé le squelette dans un état exceptionnel. Les os individuels étant extrêmement petits, les chercheurs ont passé près d'une décennie à les nettoyer et à les préparer soigneusement avant que l'analyse ne puisse commencer.

Le résultat en valait la peine. L'analyse osseuse a confirmé que l'animal était un adulte pleinement développé, âgé d'au moins quatre ans, mais pesait moins de deux livres (environ 900 grammes), ce qui en fait l'un des plus petits dinosaures non aviaires jamais découverts en Amérique du Sud. L'étude, menée par le paléontologue de l'Université du Minnesota Peter Makovicky et le paléontologue argentin Sebastián Apesteguía, a été publiée dans la revue Nature.

Petit avant spécialisé : une séquence évolutive surprenante

La découverte la plus importante d'Alnashetri est peut-être ce qu'elle révèle sur l'ordre dans lequel les alvarezsauridés ont acquis leurs traits distinctifs. Les hypothèses antérieures soutenaient que le groupe avait d'abord développé son étrange anatomie des membres antérieurs, puis avait diminué de taille. Le fossile de Patagonie raconte une histoire différente.

Contrairement aux alvarezsauridés plus tardifs avec leurs bras trapus à une seule griffe, Alnashetri avait encore des bras comparativement plus longs et des dents plus grandes. Pourtant, il était déjà extrêmement petit. Cela indique que la miniaturisation est venue en premier : les alvarezsauridés sont devenus minuscules avant que leur corps ne se réorganise autour de la consommation d'insectes. La réduction extrême de la taille semble avoir été une condition préalable aux spécialisations anatomiques qui ont suivi, et non une conséquence de celles-ci.

Ce type de séquençage évolutif est important car il modifie la façon dont les scientifiques modélisent les pressions de sélection qui ont façonné le groupe. La réduction de la taille du corps peut avoir ouvert de nouvelles niches écologiques (petits insectes, terriers étroits, sous-bois denses) qui ont ensuite entraîné d'autres changements anatomiques.

Une énigme mondiale résolue par la dérive des continents

Un autre mystère de longue date était de savoir comment les alvarezsauridés se sont retrouvés sur plusieurs continents. Avec des fossiles bien conservés concentrés en Asie, certains chercheurs se sont demandé si le groupe était originaire de là et avait traversé d'une manière ou d'une autre de vastes barrières océaniques. Le fossile sud-américain d'Alnashetri, daté de 90 millions d'années, suggère une explication plus simple : les alvarezsauridés sont apparus lorsque le supercontinent Pangée reliait encore les masses terrestres du monde, permettant à leurs ancêtres de se propager par voie terrestre avant que les continents ne se séparent.

Cela place les origines du groupe considérablement plus tôt qu'on ne l'estimait auparavant et encadre leur distribution mondiale comme un produit de la tectonique des plaques plutôt que de traversées océaniques improbables.

Pourquoi les alvarezsauridés sont importants au-delà de la paléontologie

Comprendre comment les alvarezsauridés ont évolué éclaire des questions plus larges sur la façon dont la spécialisation extrême apparaît dans la nature. Leur histoire (réduction rapide de la taille suivie d'un remodelage anatomique radical) est parallèle aux schémas observés dans d'autres lignées, de l'évolution des baleines à partir de mammifères terrestres à la réduction des ailes chez les oiseaux incapables de voler. Chaque cas suggère que la taille du corps est souvent la première variable à changer lorsqu'une lignée entre dans une nouvelle niche écologique, les spécialisations structurelles suivant plus tard.

Les alvarezsauridés se situent également près de la limite dinosaure-oiseau, ce qui les rend pertinents pour comprendre l'évolution précoce des oiseaux eux-mêmes. L'étude de ces étranges et minuscules chasseurs d'insectes aide les scientifiques à reconstituer l'une des transitions évolutives les plus spectaculaires de l'histoire de la vie sur Terre.