video: Digital Heterodontosaurus South African dinosaur skeleton produced by the scanning at the ESRFn the european synchrotron, France, that shows complete specimen and new anatomy. view more
Credit: Credit: Vincent Fernandez, ESRF, NMHN
Comment respirait Heterodontosaurus tucki, un dinosaure sud-africain, vieux de 200 millions dannée ? Cest ce qua démontré une équipe scientifique internationale, grâce à lutilisation des puissants rayons X du Synchrotron Européen de Grenoble. L'étude, publiée dans elife, prouve que tous les dinosaures ne respiraient pas de la même manière.
En 2016, lESRF, le Synchrotron Européen de Grenoble, avait accueilli des scientifiques de lUniversité de Witwatersrand, Johannesburg, Afrique du Sud pour une expérience exceptionnelle : le scan dun squelette complet dun jeune dinosaure, vieux de 200 millions dannées. Ce specimen est le plus complet fossile dHeterodontosaurus tucki jamais découvert. LHeterodontosaurus était un petit dinosaure (1m-1m20), herbivore, reconnaissable par ses grosses canines aiguisées. Il est lun des plus anciens dinosaures du groupe des ornithischiens, qui comprend le tricératops, le stégosaure et les dinosaures à bec de canard. Heterodontosaurus vivait au début de la période jurassique, il y a environ 200 millions d'années, et a survécu à une extinction à la fin de la période triasique. Comprendre comment ce dinosaure respirait pourrait aider les paléontologues à déterminer quelles caractéristiques biologiques ont permis à certains dinosaures de survivre.
Le fossile a été trouvé en 2009, dans la région du Cap oriental en Afrique du Sud, par un des co-auteurs de l'étude, Billy de Klerk, scientifique au Musée Albany, Afrique du Sud. « Un ami agriculteur a attiré mon attention sur le spécimen », dit de Klerk, « et quand je l'ai vu, j'ai tout de suite su que nous avions quelque chose de spécial entre les mains. »
Quelques années plus tard : l'équipe de scientifiques, grâce aux scans et à un nouvel algorithme développé par les scientifiques de l'ESRF, ont pu reconstruire virtuellement le squelette d'Heterodontosaurus avec des détails sans précédent, et par là-même montrer comment ce dinosaure respirait. « Ce spécimen représente un tournant dans la compréhension de l'évolution des dinosaures », explique Viktor Radermacher, auteur correspondant, PhD sud-africain actuellement à l'Université du Minnesota, États-Unis.
Tous les animaux n'utilisent pas les mêmes techniques et organes pour respirer. Les humains dilatent et contractent leurs poumons. Les oiseaux ont des sacs aériens à l'extérieur de leurs poumons qui pompent l'oxygène, avec des poumons qui bougent peu. Pendant longtemps, les paléontologues ont supposé que tous les dinosaures respiraient comme les oiseaux, car ils avaient une anatomie respiratoire similaire. Cette étude, cependant, révèle que le dinosaure Heterodontosaurus navait pas le même système respiratoire que les oiseaux il avait des côtes en forme de pagaie et de petits os en forme de cure-dents, et gonflait à la fois sa poitrine et son ventre pour respirer.
Cette étude est le résultat d'une collaboration de longue date entre des paléontologues basés en Afrique du Sud, associé scientifique de lESRF, et à l'ESRF, qui a développé une expertise mondiale en paléontologie basée sur techniques dimageries non invasives ultra-performantes. "Cette étude ne pouvait se faire qu'avec un synchrotron", explique Vincent Fernandez, ancien scientifique à lESRF, aujourdhui au Natural History Museum de Londres, Royaume-Uni, co-auteur de l'étude. "Les caractéristiques des rayons X de l'ESRF, combinées à la configuration des lignes de lumière à haute énergie, ont rendu possible la numérisation de ce dinosaure complet de la taille d'une dinde".
« Cette étude montre qu'il existe de nombreuses façons de respirer », a déclaré Viktor Radermacher. « Ce qui est vraiment intéressant à propos de la vie sur terre, c'est que nous avons tous des stratégies différentes pour faire la même chose, et nous venons d'identifier un nouveau système respiratoire. »
« Des études comme celle-ci montrent comment les fossiles d'Afrique du Sud nous aident une fois de plus à comprendre les origines de l'évolution de la vie sur Terre », a déclaré l'auteur principal Jonah Choiniere, professeur à l'Evolutionary Studies Institute de l'Université de Witwatersrand, Afrique du Sud.
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