Les pigments fossiles révèlent les couleurs des œufs de poule chez les dinosaures

Les teintes et les motifs des œufs d'oiseaux modernes remontent à leurs ancêtres des dinosaures

Les coquilles d'œufs des oiseaux modernes présentent une gamme spectaculaire de nuances d'arc-en-ciel, allant du jaune beurre au rouge sang, de l'aqua le plus pâle au cyan le plus foncé. Certains sont tachés ou mouchetés; d'autres sont sans imperfections. Comment et quand l’incroyable diversité de couleurs et de motifs des œufs a-t-elle évolué? Parmi les amniotes des temps modernes (le groupe qui comprend les oiseaux, les reptiles et les mammifères), seuls les oiseaux produisent des œufs colorés. Les autres couches d'œufs en forment des blanches unies. La sagesse qui a prévalu a donc été que la couleur des œufs est une innovation d'oiseau, mais de nouvelles découvertes indiquent que bien avant que le bleu de l'œuf de Robin ne Deinonychus ’s bleu d'oeuf.

Dans un article publié cette semaine dans La nature Des chercheurs ont décrit des pigments trouvés dans des coquilles d'œufs fossilisées provenant de plusieurs espèces de dinosaures. Le travail indique que la variété éblouissante de couleurs et de motifs dans les œufs d'oiseaux modernes remonte à une seule origine évolutive chez les dinosaures non-aviens. (Techniquement, les oiseaux sont un sous-groupe de dinosaures; d’où la distinction entre aviaire et non avienne.) La découverte ajoute à un nombre croissant de preuves de pigments fossiles qui révolutionnent la science des dinosaures.

Jasmina Wiemann, étudiante au doctorat à l’Université de Yale, et ses collègues ont annoncé la découverte du pigment responsable de la couleur de l’œuf bleu-vert dans les coquilles d’œufs fossilisées de plusieurs dinosaures oviraptorides de Chine. Les oviraptorides étaient des dinosaures bipèdes relativement petits, aux mains agrippantes, au bec sans dents et aux plumes. La découverte a établi qu'au moins un groupe de dinosaures non-aviens avait des œufs colorés, posant la question de savoir si les oiseaux avaient hérité de la couleur des œufs de leurs ancêtres des dinosaures non-aviens ou si la coloration avait évolué indépendamment chez les oiseaux et les dinosaures non-aviens.

Dans cette nouvelle étude, Wiemann et ses collègues ont échantillonné les coquilles d'œufs de 19 espèces d'oiseaux, de crocodiliens et de dinosaures non-aviens et ont analysé leur composition chimique à l'aide d'une technique appelée spectroscopie Raman, capable d'identifier les pigments. Les couleurs des œufs d'oiseaux modernes ne proviennent que de deux pigments: la biliverdine et la protoporphyrine IX. Les chercheurs ont détecté les deux pigments dans leurs échantillons de coquilles d'œufs fossiles. En analysant les résultats dans un arbre généalogique, l'équipe a déterminé que la couleur de l'œuf n'était apparue qu'une seule fois – dans le groupe des dinosaures Eumaniraptora, qui comprend les oviraptorides et d'autres dinosaures non-aviens, ainsi que tous les oiseaux modernes. Sauropodes (Apatosaurus et ses semblables) et les ornithischiens (Tricératops et kin) ne semblent pas avoir pondu d’œufs pigmentés. Et les quelques lignées d'eumaniraptorane qui ont perdu la couleur de l'œuf ne l'ont pas retrouvée – sans doute parce que les cascades de gènes donnant lieu à la couleur de l'œuf sont si complexes, note Wiemann.

Les résultats de l’étude permettent de mieux comprendre la raison pour laquelle la couleur de l’œuf a évolué. Les scientifiques ont déjà proposé un certain nombre d’hypothèses pour expliquer le phénomène, affirmant que les pigments auraient pu aider à camoufler les œufs dans certains environnements, à assurer une protection contre le rayonnement solaire dommageable ou à fortifier la coquille, entre autres avantages. Les pigments de coquille d'œuf fossiles que Wiemann et ses collègues ont détectés proviennent de dinosaures connus pour avoir déposé leurs œufs dans des nids aériens au lieu de les enterrer comme leurs prédécesseurs. Cette association suggère qu'un changement dans le comportement de nidification a été un facteur clé de l'apparition de la couleur de l'œuf, bien que d'autres facteurs aient également contribué à cette évolution. Par exemple, dans le cas des oviraptorides chinois, supposés s'être nichés près des rivières, la couleur bleu-vert des œufs les aurait peut-être aidés à se fondre dans les matériaux du nid et la végétation environnante, en les cachant dissimulés des prédateurs.

Des experts extérieurs trouvent convaincantes les prétentions de l’équipe de préservation des pigments dans les œufs fossiles. «C’est une bonne chose», déclare Jakob Vinther de l’Université de Bristol en Angleterre, une autorité sur les pigments anciens. Il note que l'équipe a démontré que la spectroscopie Raman peut distinguer de manière fiable les pigments des protéines, qui peuvent sembler très similaires.

Les résultats pourraient avoir des implications intéressantes pour la compréhension des soins parentaux chez les dinosaures. Dans les années 1990, les paléontologues travaillant en Mongolie ont récupéré un fossile d'un oviraptoride extrêmement préservé, placé au sommet d'un nid d'œufs. Considéré comme une preuve convaincante du comportement monumental des oiseaux modernes d’origine des dinosaures non-aviens, le fossile, supposé être une femme, était surnommé «la grosse maman». Mais quelques années plus tard, des chercheurs ont examiné un certain nombre de fossiles de dinosaures adultes conservés avec des œufs (y compris des oviraptorides). , comparant le volume d’oeufs et les détails de la structure osseuse des spécimens fossiles avec ceux des oiseaux modernes. Leur conclusion: les dinosaures assoiffés étaient probablement des hommes. La nouvelle preuve de la couleur de l'oeuf "ajoute la pièce manquante du puzzle", dit Wiemann. Chez les oiseaux modernes tels que les merles, la couleur de l'œuf bleu est souvent associée à des niveaux plus élevés de soins paternels. L’idée est que la couleur des œufs est un signe de qualité chez la mère et donc chez les petits et qu’elle incite donc le père à faire un effort supplémentaire pour subvenir aux besoins de sa famille. La révélation oviraptorids et quelques autres eumaniraptorans avaient des oeufs bleus soutient donc l'affirmation des soins paternels chez les oiseaux originaires de dinosaures non-aviens. C’est-à-dire que Big Mama pourrait s’appeler Big Papa.

"La découverte d'une origine unique de la couleur de la coquille des œufs chez les dinosaures rappelle merveilleusement que les oiseaux modernes ont hérité de nombreux traits de leurs ancêtres dinosaures", déclare Mary Stoddard de l'Université de Princeton, qui étudie l'évolution des œufs d'oiseaux et n'a pas participé aux travaux récents. . Elle note que ces dernières années, la prise de conscience par de nombreux dinosaures non-aviens de plumes colorées a transformé la réflexion des scientifiques sur la biologie et le comportement des dinosaures. Cette nouvelle étude, ajoute-t-elle, "est susceptible d'inspirer un tout nouveau domaine de recherche sur le comportement de nidification et d'incubation des dinosaures".