Les dinosaures à plumes

Pendant longtemps, les dinosaures ont été représentés comme de gros lézards écailleux. Depuis la fin des années 1990, une avalanche de découvertes a changé cette image : de nombreux dinosaures portaient des plumes. Ces fossiles ont apporté la preuve que les oiseaux descendent des dinosaures, et ils ont même permis de retrouver les couleurs de certaines espèces. Voici l'histoire des dinosaures à plumes, les espèces les plus importantes et ce que l'on sait de leur plumage.

L'Archaeopteryx, premier indice

En 1861, deux ans après la parution de L'Origine des espèces de Darwin, on découvre dans les calcaires de Solnhofen, en Bavière, le squelette d'un animal à plumes vieux d'environ 150 millions d'années : l'Archaeopteryx. Il a des ailes emplumées, mais aussi des dents, des griffes aux doigts et une longue queue osseuse, comme un petit dinosaure.

Le naturaliste anglais Thomas Huxley remarque alors sa ressemblance avec le Compsognathus, un petit théropode trouvé dans les mêmes roches. L'idée d'un lien entre dinosaures et oiseaux est née, mais elle restera en sommeil pendant près d'un siècle.

1996 : la révolution chinoise

Tout change en 1996, avec la description du Sinosauropteryx, découvert dans la province du Liaoning, en Chine. Ce petit carnivore d'environ 1 mètre, proche du Compsognathus, est couvert d'un duvet de filaments simples : c'est le premier dinosaure non avien découvert avec des structures proches des plumes. En 2010, l'étude de ses mélanosomes (les grains de pigment fossilisés) a révélé une coloration roussâtre, avec une queue rayée. Une étude de 2017 a montré qu'il avait aussi un ventre plus clair et une sorte de masque autour des yeux.

Les découvertes s'enchaînent ensuite dans les mêmes gisements, des lacs anciens où des cendres volcaniques ont conservé les parties molles avec une finesse exceptionnelle.

Les principaux dinosaures à plumes

Dinosaure	Groupe	Époque	Type de plumes
Sinosauropteryx	Compsognathidé	Crétacé inférieur	Filaments simples
Caudipteryx	Oviraptorosaure	Crétacé inférieur	Vraies plumes sur les bras et en éventail sur la queue
Microraptor	Dromaeosauridé	Crétacé inférieur	Plumes de vol aux bras et aux jambes
Yutyrannus	Tyrannosauroïde	Crétacé inférieur	Longs filaments
Velociraptor	Dromaeosauridé	Crétacé supérieur	Insertions de plumes sur l'avant-bras
Archaeopteryx	Avialien	Jurassique supérieur	Plumes de vol asymétriques
Kulindadromeus	Ornithischien	Jurassique	Filaments et écailles
Psittacosaurus	Cératopsien	Crétacé inférieur	Soies sur la queue

Caudipteryx, des plumes sans voler

Décrit en 1998, le Caudipteryx avait de véritables plumes à tige centrale sur les bras et un éventail de plumes au bout de la queue. Pourtant, ses bras étaient bien trop courts pour voler. C'est la preuve que les plumes sont apparues avant le vol, pour d'autres usages. C'était un cousin de l'Oviraptor.

Microraptor, le dinosaure à quatre ailes

Le Microraptor, décrit en 2003, portait de longues plumes de vol sur les bras et sur les jambes, soit quatre ailes. Ce petit dromaeosauridé planait probablement d'arbre en arbre. En 2012, ses mélanosomes ont révélé un plumage noir irisé, comme celui d'un corbeau.

Yutyrannus, le géant à plumes

Décrit en 2012, le Yutyrannus (« tyran à plumes ») est un tyrannosauroïde d'environ 9 mètres et plus d'une tonne, cousin ancien du Tyrannosaure rex. Ses fossiles montrent des filaments longs de 15 à 20 cm environ. C'est le plus grand animal connu avec des preuves directes de plumes. Il vivait dans un climat relativement frais, ce qui suggère un rôle isolant.

Velociraptor : des plumes sans plumes

Aucune plume n'a été retrouvée avec un Velociraptor. Mais en 2007, des chercheurs ont décrit sur son cubitus (un os de l'avant-bras) une rangée de petites bosses : les insertions des plumes, que l'on retrouve chez les oiseaux actuels. Le Velociraptor avait donc des ailes emplumées, même s'il ne volait pas.

Des plumes en dehors des théropodes ?

La grande surprise vient des ornithischiens, l'autre grande branche des dinosaures :

• Le Psittacosaurus, un petit cératopsien, portait sur la queue une rangée de longues soies, décrites en 2002 ;
• Le Kulindadromeus, un petit herbivore bipède de Sibérie décrit en 2014, avait à la fois des écailles et des filaments sur le corps.

Si ces structures sont bien apparentées aux plumes des théropodes, cela signifie que l'ancêtre commun de tous les dinosaures avait peut-être déjà une forme de duvet. Certains chercheurs ont même proposé que les « poils » (pycnofibres) des ptérosaures soient liés aux plumes. Ces hypothèses sont débattues : les filaments ont pu apparaître plusieurs fois indépendamment.

Tous les dinosaures n'avaient pas de plumes : des impressions de peau montrent des écailles chez les grands Sauropodes : les géants au long cou, les Hadrosaures : les dinosaures à bec de canard, les cératopsiens comme le Triceratops ou chez le Carnotaure.

De simples filaments aux plumes de vol

L'étude des fossiles permet de reconstituer les grandes étapes de l'évolution des plumes :

1. Un filament simple, creux, comme chez le Sinosauropteryx ;
2. Des touffes de filaments partant d'une même base ;
3. Une plume avec une tige centrale et des barbes de chaque côté ;
4. Une plume symétrique fermée, comme chez le Caudipteryx ;
5. Une plume asymétrique, adaptée au vol, comme chez l'Archaeopteryx ou le Microraptor.

À quoi servaient les plumes ?

Puisque les premiers dinosaures à plumes ne volaient pas, les plumes avaient d'abord d'autres fonctions :

• L'isolation thermique, surtout chez les petites espèces et les jeunes ;
• Les parades : couleurs, éventails de plumes sur la queue ou les bras pour séduire ou impressionner ;
• La couvaison : des fossiles d'oviraptorosaures comme le Citipati sont morts assis sur leurs œufs, les bras étendus au-dessus du nid, comme un oiseau qui couve (voir œufs de dinosaures) ;
• Le vol, enfin, chez les petits théropodes les plus proches des oiseaux.

Les dinosaures à plumes en images

• 🦴SinosauropteryxCrétacé · CarnivoreLe premier dinosaure non aviaire découvert avec des plumes, en 1996, en Chine
• 🦴CaudipteryxCrétacé · OmnivoreUn petit oviraptorosaure de Chine aux vraies plumes, incapable de voler
• MicroraptorCrétacé · CarnivoreUn raptor de 80 cm aux plumes noires irisées, capable de planer
• 🦴YutyrannusCrétacé · CarnivoreUn grand tyrannosauroïde de Chine couvert de longues plumes filamenteuses
• VelociraptorCrétacé · CarnivoreUn petit chasseur à plumes, bien loin du monstre de Jurassic Park
• ArchaeopteryxJurassique · CarnivoreUn dinosaure à plumes de 150 millions d'années, symbole de l'évolution
• PsittacosaurusCrétacé · HerbivoreUn petit cératopsien primitif, l'un des dinosaures les mieux connus
• 🦴CitipatiCrétacé · OmnivoreUn oviraptoridé de Mongolie retrouvé fossilisé en train de couver son nid
• 🦴AnzuCrétacé · OmnivoreUn grand oviraptorosaure à crête, contemporain du T. rex

Pour comprendre comment ces animaux ont donné naissance aux oiseaux actuels, lisez notre article sur les oiseaux, descendants des dinosaures, ou découvrez le plus petit dinosaure, lui aussi emplumé.