Nous pourrions devoir complètement redessiner l'arbre généalogique des dinosaures

À partir de La Conversation

- ce message rédigé par Michael J. Benton, Université de Bristol

Normalement, le monde des dinosaures est secoué par un nouveau fossile – le plus gros, le plus rapide ou le plus denté. Mais les dernières recherches sur les dinosaures menacent de changer notre compréhension de l'évolution des dinosaures à un niveau beaucoup plus profond et de mettre de côté 130 ans d'accord sur le sujet.

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Un nouveau papier publié dans la revue Nature suggère que les scientifiques doivent réorganiser les principaux groupes utilisés pour classer les dinosaures. Cela signifie que nous devrons peut-être revoir ce que nous pensons savoir sur les premiers dinosaures, quelles caractéristiques ils ont évolué en premier et d'où ils viennent dans le monde.

La façon dont nous classons les dinosaures remonte au 19ème siècle. En 1887, Harry Govier Seeley, un paléontologue victorien classique et travailleur, a divisé les dinosaures en deux sous-ordres principaux basé principalement sur leur structure de la hanche. Saurischia comprend les théropodes carnivores tels que Tyrannosaurus et les sauropodomorphes lourds et à long cou tels que Diplodocus. Ornithischia comprend tout le reste, y compris le bipède Iguanodon, et les blindés à quatre pattes Stegosaurus, Triceratopset Ankylosaurus.

Le vieil arbre généalogique. Zureks/Wikimédia, CC BY-SA

Cet ordre de dinosaures a résisté à l'épreuve du temps pendant 130 ans, résistant à l'assaut de la cladistique dans les années 1980, lorsque les paléontologues ont commencé à utiliser des ordinateurs pour analyser et catégoriser les groupes d'animaux sur la base de caractéristiques qui indiquaient un ancêtre commun. Il existe maintenant des milliers de diagrammes (cladogrammes) de sous-groupes de dinosaures et des matrices de données en constante augmentation, qui documentent étroitement les caractéristiques anatomiques de chaque espèce.

Le nouveau papier perturbe complètement le consensus sur les catégories de Seeley. Les chercheurs ont effectué une analyse cladistique de 457 caractéristiques sur 74 espèces (c'est-à-dire une matrice de données de 33,818 21 bits d'information enregistrés à partir de squelettes). Ils ont conclu que, sur la base de XNUMX caractéristiques uniques des fossiles, les théropodes étaient plus étroitement liés au groupe Ornithischia et devraient être placés dans cette catégorie. Cela créerait un nouveau groupe nommé Ornithoscelida et laisserait derrière lui les Sauropodomorpha.

L'astuce en cladistique est de trouver une caractéristique anatomique unique qui a évolué à un moment précis et peut indiquer un sous-groupe particulier. Par exemple, Seeley a noté que les os de la hanche des ornithischiens étaient disposés avec le pubis et l'ischion descendant (superficiellement, comme les oiseaux modernes). Pendant ce temps, les os de la hanche des saurischiens (y compris les théropodes) correspondaient à d'autres reptiles, avec le pubis en avant et l'ischion en arrière.

Le nouvel arbre. Matthieu Baron/Nature

Cela suggère que les deux groupes se sont séparés d'un ancêtre commun et ont évolué vers des formes de hanches différentes. Il s'agissait d'un changement ou d'une nouveauté anatomique massif, et les paléontologues ont jusqu'à présent supposé que cela ne s'était produit qu'une seule fois dans l'histoire de l'évolution. Le regroupement des théropodes avec les ornithischiens suggère que le changement de hanche s'est produit plus tard et soulève la question de savoir si certains théropodes précoces avaient cette caractéristique.

Les chercheurs suggèrent également que la nouvelle analyse peut réinitialiser notre compréhension de l'origine des dinosaures et de leur régime alimentaire. L'opinion classique était que le premier dinosaure était un carnivore vivant dans ce qui est maintenant l'Amérique du Sud. La nouvelle analyse rend cette question plus ouverte et suggère qu'ils pourraient avoir évolué en tant qu'omnivores dans l'hémisphère nord.

Arbre de la vie

Rien de tout cela ne change ce que nous savons avec certitude sur quels dinosaures ont évolué, quels traits et quand. Mais le point clé est que décrire avec précision le l'arbre de vie compte. Si vous vous souciez de la biodiversité moderne, il est important que toutes les espèces ne soient pas égales. Certains sont plus distinctifs que d'autres, possèdent des caractéristiques plus uniques et ont une histoire indépendante plus longue. Cela nécessite un arbre précis.

À plus grande échelle, obtenir le bon arbre affecte nos calculs des taux d'évolution des traits, d'extinction et de récupération post-extinction. On ne retrouvera jamais le tout premier dinosaure mais on peut établir certaines choses à son sujet en estimant les états ancestraux des différentes espèces à partir d'un arbre correct.

Nous investissons d'énormes efforts dans la construction de systèmes testables pour catégoriser différentes espèces, et leur taille augmente à mesure que la puissance de calcul augmente. Lorsque j'ai exécuté mon premier cladogramme en 1982, j'ai dû utiliser des cartes perforées sur un ordinateur central, et je ne pouvais inclure que dix ou 12 espèces et une cinquantaine de caractéristiques.

Aujourd'hui, j'ai pu exécuter toutes les données de ce nouvel article sur mon ordinateur de bureau et obtenir une réponse en 33.21 secondes, tout en écrivant cet article en même temps. Des publications récentes ont arboré des arbres de tous Espèces d'oiseaux 10,000, et même résumé arbres de toute vie. Le rêve est d'exploiter de tels arbres avec toutes les espèces nommées de 1.5 m, en utilisant des données sur les gènes et la forme physique.

Ce nouvel article est-il la vraie réponse aux origines évolutives des dinosaures ? Les données dont nous disposons sont criblées de points d'interrogation, et les algorithmes ont donc encore du mal à calculer le seul véritable arbre. Ce n'est pas une critique des chercheurs, juste une déclaration des aspects pratiques. Nous ne savons pas encore si nous pouvons voir le bois des arbres.

Michael J. Benton, professeur de paléontologie des vertébrés, Université de Bristol

Cet article a été publié initialement le La Conversation. Lis le article original.