Dinosaure - Définition

Description

Définition historique

Le taxon des Dinosauria a été introduit par le paléontologue anglais Richard Owen en 1842 pour regrouper une « tribu ou sous-ordre distinct des Sauropsidés ». Le terme dérive du grec δεινός (deinos : « formidable, terrible, qui inspire la crainte ») et de σαύρα (saura : « lézard » ou « reptile »). Owen a choisi ce nom par référence à la crainte que pouvait inspirer leur taille, leurs dents et leurs griffes souvent impressionnantes. En effet, un grand nombre de dinosaures pouvaient être d'une taille considérable (plus de quinze mètres de long), ce qui leur a valu un succès certain. Toutefois, ces animaux pouvaient aussi avoir une très petite taille (quelques centimètres). Les découvertes récentes ont rendu plus difficile la distinction nette entre différents dinosaures ; cependant les squelettes fossiles trouvés semblent presque tous avoir des points communs avec ceux des Archosauriens. Les dinosaures postérieurs disposent de caractéristiques légèrement modifiées.

Les synapomorphies des dinosaures incluent par exemple une crête ovale sur l'humérus, un crâne diapside, ou encore des pattes sous le corps, ce qui permettait la bipédie. Les premiers dinosaures étaient en effet des carnivores bipèdes. L'herbivorie et la quadrupédie sont apparues après chez certains groupes de dinosaures.

Définition moderne

Selon la classification phylogénétique, les dinosaures sont habituellement définis comme tous les descendants du plus récent ancêtre commun du Triceratops et des oiseaux modernes. Il a aussi été suggéré que les dinosaures soient définis comme tous les descendants du plus récent ancêtre commun du Megalosaurus et de l’Iguanodon, parce que ce sont deux des trois espèces citées par Richard Owen quand il a reconnu les dinosaures. Les deux définitions donnent le même ensemble d'animaux considérés comme des dinosaures, incluant les théropodes (surtout des bipèdes carnivores), les sauropodomorphes (surtout des herbivores quadrupèdes avec un long cou et une longue queue), les ankylosauriens et stégosauriens (des herbivores quadrupèdes recouverts de plaques osseuses), les cératopsiens (des herbivores quadrupèdes à cornes), et les ornithopodes (herbivores bipèdes ou quadrupèdes incluant les « becs de canard »). Ces définitions sont écrites afin de correspondre avec les conceptions scientifiques des dinosaures qui historiquement précèdent l'utilisation moderne de la phylogénétique. Cette continuité est utilisée pour éviter une confusion avec ce que le terme dinosaure signifie.

Il y a un consensus presque total chez les paléontologues que les oiseaux sont les descendants des dinosaures théropodes. En utilisant la définition strictement cladistique que tous les descendants d'un seul ancêtre commun doivent être inclus dans un même groupe pour que ce groupe soit valide, les oiseaux « sont » des dinosaures et les dinosaures n'ont donc pas disparu. Les oiseaux sont classés par la plupart des paléontologues comme appartenant au sous-groupe des maniraptors, qui sont des coelurosaures, qui sont des théropodes, qui sont des saurischiens, qui sont des dinosaures.

Du point de vue de la cladistique, les oiseaux sont des dinosaures ; mais en langage courant le mot « dinosaure » n'inclut pas les oiseaux. Par souci de clarté, cet article utilise le mot « dinosaure » comme synonyme de « dinosaure non-avien ». Le terme de « dinosaure non-avien » sera utilisé pour accentuer quand nécessaire. Il est également techniquement correct de se référer aux dinosaures comme un groupe distinct avec le plus vieux système de classification scientifique des espèces, qui accepte des taxons paraphylétiques excluant certains descendants d'un seul ancêtre commun.

Dinosaures et Préhistoire

C'est un abus de langage de dire que les dinosaures sont des animaux préhistoriques. En effet, la préhistoire désigne la période comprise entre l’apparition de l’Humanité et l’apparition des premiers documents écrits. En fonction des définitions précises adoptées, celle-ci commence au plus tôt il y a 5 millions d'années.

Les dinosaures non aviens s'étant éteints il y a 65 millions d'années, il n'ont donc pas vécu pendant la préhistoire. Ce sont des animaux de l'ère secondaire, mais pas "préhistoriques".

Taille

En se fondant sur les fossiles découverts, il est certain que les dinosauriens étaient un groupe de grands animaux bien que leur taille moyenne ait varié pendant les périodes du Trias, Jurassique et Crétacé. D'après le paléontologue Bill Erickson, le poids médian oscille entre 9 kg et 5 tonnes; une étude récente sur 63 genres de dinosaures a donné un poids moyen de 850 kg (comparable à celui d'un grizzly) et un poids médian de près de deux tonnes, soit autant qu'une girafe. En comparaison, le poids moyen des mammifères est de 863 grammes, soit celui d'un gros rongeur. Le plus petit des dinosaures était plus grand que deux tiers des mammifères actuels. La majorité des dinosaures était plus grande que 98 % des mammifères existants.

Plus grands et plus petits dinosaures

Seule une petite fraction des animaux morts deviennent des fossiles, et seuls quelques spécimens découverts sont des fossiles complets, et les impressions de peaux et de tissus mous sont rares.
La reconstruction d'un squelette d'une espèce en comparant la taille et la morphologie des os avec ceux d'une autre espèce similaire mieux connue est un art inexact, et faire la recomposition des muscles et des autres organes d'un spécimen est scientifiquement difficile. On ne sera donc jamais vraiment certain de la taille des plus grands et plus petits dinosaures.

Parmi les dinosaures, les sauropodes étaient gigantesques, les plus grands étaient d'un ordre de grandeur plus massif que tous les animaux ayant marché depuis sur la Terre. Des mammifères préhistoriques comme l'Indricotherium et le mammouth colombien étaient des nains comparés aux sauropodes. Seule une poignée d'animaux aquatiques contemporains les approchent ou les surpassent en taille, telle la baleine bleue, qui pèse 180 tonnes et atteint 31 mètres de long au maximum.

Le plus grand et plus lourd dinosaure connu à partir de squelettes complets ou presque est le Brachiosaurus brancai (aussi connu comme Giraffatitan). Il mesurait 12 m de haut, 22,5 m de long, et aurait pesé entre 30 et 60 tonnes (pour mémoire un éléphant de savane d'Afrique, le plus grand animal terrestre du monde, pèse en moyenne 7,7 tonnes). Le plus long dinosaure issu d'un fossile complet est le Diplodocus qui faisait 27 m (Pittsburgh, Carnegie Natural History Museum, 1907).

Il y avait de plus grands dinosaures mais les données connues sont estimées sur quelques fossiles fragmentaires. La plupart sont des herbivores découverts dans les années 1970 ou après, parmi lesquels l'énorme Argentinosaurus, qui pouvait avoir pesé entre 80 et 100 tonnes ; le plus long de tous, le Supersaurus de 40 mètres ; et le plus grand, le Sauroposeidon de 18 mètres, qui aurait pu atteindre une fenêtre au 6^e étage.

Un dinosaure encore plus grand, le Amphicoelias fragillimus, connu seulement de quelques vertèbres découvertes en 1878, pourrait avoir atteint 58 mètres de long et un poids de 120 tonnes. Le plus lourd aurait pu être le peu connu et encore débattu Bruhathkayosaurus, qui pourrait avoir atteint de 175 à 220 tonnes. On admet actuellement que Bruhathkayosaurus matleyi ne devait pas dépasser 139 tonnes, pour environ 34 mètres de long.

Le plus grand carnivore était le Spinosaurus, qui atteignait une taille de 16 à 18 mètres et pesait 9 tonnes. D'autres grands carnivores incluaient les Giganotosaurus, Mapusaurus, Tyrannosaurus rex et Carcharodontosaurus.

Sans inclure les oiseaux contemporains comme les oiseaux-mouches, les plus petits dinosaures avaient la taille d'un corbeau ou d'un poulet. Les théropodes Microraptor et Parvicursor faisaient moins de 60 cm de long.

Comportement

L'interprétation du comportement des dinosaures est généralement établie sur la disposition des fossiles découverts, leur habitat, les simulations par ordinateur de leurs biomécaniques, et les comparaisons avec des animaux actuels situés dans la même niche écologique. Comme telle, la compréhension actuelle du comportement des dinosaures repose sur des spéculations, dont certaines resteront probablement controversées pendant encore longtemps. Cependant, il y a un consensus sur le fait que certains courants qui sont communs chez les crocodiles et les oiseaux (les espèces les plus proches des dinosaures) soient aussi courants chez les dinosaures.

Troupeaux

La première preuve de troupeaux de dinosaures fut découverte en 1878 en Belgique à Bernissart. 31 Iguanodons semblaient avoir péri ensemble après être tombés dans une doline profonde et inondée. Malgré la découverte que ces squelettes étaient issus de trois événements distincts, d'autres sites de morts massives furent découverts.
Ceux-ci, avec de nombreuses traces fossiles suggérèrent que les troupeaux ou les hordes étaient communes dans beaucoup d'espèces. Les pistes des centaines, voire de milliers d'herbivores, indiquaient que les dinosaures à bec de canard pouvaient se déplacer en grands troupeaux, tel le bison ou le springbok. Des traces de sauropodes permirent de voir que ces animaux voyageaient en groupes composés de plusieurs espèces différentes, et d'autres gardaient les jeunes au milieu du troupeau afin de les protéger, d'après les traces au Davenport Ranch au Texas.

Nids

La découverte en 1978 par Jack Horner du nid du Maiasaura ("dinosaure bonne mère") au Montana démontra que les soins parentaux duraient bien après l'éclosion chez les ornithopodes. Il y a aussi des preuves que d'autres dinosaures du Crétacé comme le sauropode Saltasaurus (découvert en 1997 en Patagonie) avaient des comportements similaires, et que ces animaux se regroupaient en immenses colonies nidificatrices comme celles des manchots. L'Oviraptor de Mongolie a été découvert (1993) dans une position de couvaison comme celle de la poule, ce qui signifie qu'il était recouvert d'une couche de plumes isolantes qui gardait l'œuf au chaud. Des pistes fossiles ont aussi confirmé le comportement maternel parmi les sauropodes et les ornithopodes de l'île de Skye. Des nids et des œufs ont été trouvés pour la plupart des principaux groupes de dinosaures, et il apparait probable que les dinosaures communiquaient avec leurs petits d'une manière similaire aux oiseaux et aux crocodiles actuels.
Certains dinosaures installaient leurs nids sur des sites hydrotermaux, ce qui permettait aux oeufs de bénéficier d'une température idéale et régulière.

Accouplement et communication

Les crêtes de certains dinosaures, comme les marginocéphales, les théropodes et les hadrosauridae, pourraient avoir été trop fragiles pour une défense active et donc auraient probablement été utilisées pour les parades sexuelles ou à des fins d'intimidation, bien qu'il existe peu d'éléments sur le territorialisme et l'accouplement des dinosaures.

La nature des communications entre dinosaures reste également énigmatique, mais des découvertes récentes suggèrent que la crête creuse des lambeosaurines pourrait avoir fonctionné comme une caisse de résonance utilisée pour une grande variété de vocalisations.

Chasse

D'un point de vue comportemental, l'un des fossiles les plus importants de dinosaure a été découvert dans le désert de Gobi en 1971. Il incluait un Velociraptor attaquant un Protoceratops, prouvant physiquement que les dinosaures s'attaquaient et se mangeaient entre eux. Bien que le cannibalisme parmi les théropodes ne soit pas une surprise, il a été confirmé par des traces de dents sur un fossile de Majungatholus à Madagascar en 2003.

Déplacement

Basé sur les preuves fossiles existantes, il n'y avait aucune espèce de dinosaure fouisseur et peu de dinosaures grimpeurs. Puisque l'expansion des mammifères au cénozoïque vit l'apparition de nombreuses espèces fouisseuses et grimpantes, le manque de preuves pour des espèces de dinosaures similaires est quelque peu surprenant.

Une bonne compréhension de la façon dont les dinosaures se déplaçaient est la clef des modèles de comportements des espèces. La biomécanique en particulier a fourni de nombreux éléments comme par exemple la détermination de la vitesse de course des dinosaures d'après l'étude des forces exercées par leurs muscles et la gravité sur la structure de leur squelette, savoir si les diplodocides pouvaient créer un bang supersonique en balayant l'air avec leur queue en forme de fouet, déterminer si les théropodes géants devaient ralentir quand ils poursuivaient leurs proies pour éviter des blessures mortelles, et si les sauropodes pouvaient flotter.

Métabolisme

Une étude française sur la composition isotopique en oxygène des dents et os de 80 dinosaures du Crétacé (théropodes, sauropodes, ornithopodes et cératopsiens) provenant de gisements d'Amérique du Nord, d'Europe, d'Afrique et d'Asie, a montré que ceux-ci devaient être homéothermes. Le rapport ¹⁸O/¹⁶O — qui dépend de la température interne de l'animal vivant — est identique à celui des mammifères et oiseaux, homéothermes, et diffère nettement de celui des reptiles actuels, ectothermes, et des chéloniens et crocodiliens fossiles du Crétacé.

La présence de structures de Havers (micro-canaux entourés d'une couche d'os concentrique au sein des squelettes) dans les os fossilisés serait également un élément en faveur caractère endotherme.

Une équipe de Floride a estimé que la température était proportionnelle à la masse et au taux de croissance, allant de 25 °C pour les petits dinosaures jusqu’à 41 °C pour les plus grands. Ils ont appliqué un modèle numérique, permettant d'estimer la température corporelle en fonction de la taille et du rythme de croissance, à huit espèces, du psittacosaure (Psittacosaurus mongoliensis, 12 kg) à l'apatosaure (Apatosaurus excelsus, 26 000 kg). D'après cette équipe, la température interne de Sauroposeidon proteles, le plus lourd des dinosaures connus (60 tonnes), devait atteindre 48 °C. Ce modèle tendrait donc à prouver que les gros dinosaures étaient chauffés par « homéothermie inertielle ».