Origine des oiseaux suite

[ANDRE HOLBECQ]

Une erreur scientifique…

La naissance des oiseaux

Il y a quelques 150 ans naissait en Autriche une théorie nouvelle selon laquelle les fonctions intellectuelles de l'homme se répercutaient sur la conformation du crâne. On avait mis en évidence des localisations cérébrales dont un centre du langage, et il avait paru normal qu'il y ait un lien entre ces localisations et la présence de bosses crâniennes. Cette théorie, la phrénologie, eut un grand succès; elle fut enseignée dans les Lycées, qui reçurent de l'Etat de magnifiques crânes annotés en conséquence (certains Lycées en ont encore). Et puis la science progressant, la mode changea. Il ne reste plus de cette théorie que quelques phrases énigmatiques: avoir la bosse des maths, ou celle du commerce.

Un phénomène comparable se déroule encore de nos jours; il a pris une importance planétaire et il concerne l'origine des oiseaux. Selon une théorie largement répandue, ceux-ci seraient les fils des dinosaures qui seraient encore parmi nous (cf. Pour la Science avril 1998). Tout le monde connaît les dinosaures, ces créatures étranges qui ont dominé le monde pendant quelques 140 millions d'années et qui ont atteint des tailles considérables. Le cinéma les a popularisés. On les croyait disparus depuis 65 millions d'années, ce qui n'était pas surprenant en ce monde où tout a une fin. Mais il n'en serait rien: les oiseaux seraient leurs descendants.

L'histoire a commencé il y a plus d'un siècle avec la découverte en Bavière, en 1861, sur un dalle calcaire, d'une empreinte qui par sa taille et sa forme avait tout d'une plume d'oiseau; aussi ce fossile fut-il appelé archaeopteryx (plume ancienne),. Mais quelques mois plus tard c'est l'empreinte d'un animal entier qui fut découverte. Celui-ci avait des doigts griffus mais aussi des plumes et bien que celles-ci soient différentes de la plume isolée, on décida d'étendre à cet animal le nom d'archaeopteryx. Depuis le grand naturaliste, Georges Cuvier, il était admis que la plume était la caractéristiques des oiseaux tout comme le poil l'était pour les mammifères. Aussi, il parut normal de voir dans l'archaeopteryx un oiseau primitif. Par la suite d'autres archeopteryx, furent découverts, plus ou moins bien conservés.

Les squelettes des archeopteryx et des oiseaux présentent des similitudes, mais elles pourraient être dues à une convergence liée à la station bipède, tout comme l'adaptation à la vie aquatique a provoqué une convergence de formes chez les dauphins, les requins et les Ichthyosaures fossiles. Les crânes étaient différents, les ailes aussi puisque les Archeopteryx avaient des doigts griffus. Par leur squelette, ils étaient manifestement incapables de voler et le problème était de savoir comment serait apparu le vol. C'est l'américain Osborn qui devait apporter une réponse. Il démontra que le squelette de l'archaeopteryx était très voisin de celui d'un petit dinosaure coureurs bipède Compsognathus, qui comme lui avait vécu au Jurassique terminal, il y a quelques 150 millions d'années. Pour lui de tels dinosaures auraient acquis des ailes en courant en battant des bras. Des germes de plumes, nés de mutations auraient été développés par la sélection naturelle et en bondissant, ces dinosaures auraient découvert le vol plané puis le vol battu caractéristique des oiseaux actuels.

Le succès de cette théorie dinosaurienne fut énorme; la plupart des paléontologues l'adoptèrent et ils s'ingénièrent à montrer comment le squelette de l'archaeopteryx s'était transformé en squelette d'oiseau. Cette transformation, facile à obtenir sur le papier ne suffit pas, car l'oiseau ce n'est pas seulement des ailes mais tout un organisme adapté au vol. Une véritable dinomania, fit alors accorder aux dinosaures des propriétés qu'ils n'avaient probablement pas, car les reptiles actuels sont bien inférieurs aux mammifères et aux oiseaux par leur organisation (circulation imparfaite, cerveau peu développé, température variable) et leurs possibilités. On les fit actifs, rusés, chassant en bande, couvant leurs œufs, etc. cela par analogie avec les mammifères et les oiseaux actuels. L'apparition des plumes à partir des écailles des reptiles semblait évidente; les oiseaux n'avaient- ils pas de telles écailles sur leurs pattes! ! Et le vol plané, né de sauts répétés, apparaissait comme la suite logique de la course. Pour découvrir le vol, on n'hésita pas à faire grimper les archaeopteryx aux arbres pour les faire bondir ensuite et voler, malgré leur longue queue emplumée bien gênante et leurs rémiges mal disposées et imparfaites.

La découverte à partir de 1996 de dinosaures emplumés dans le Liaoning en Chine apparut comme la preuve décisive en faveur de la théorie dinosaurienne. Certains d'entre eux avaient des plumes comparables à des plumes d'oiseau et par leur allure bipède, leur longue queue, ils ressemblaient aux archaeopteryx. Les découvertes se multiplièrent et furent abondamment commentées par les revues scientifiques et les médias. De nombreuses espèces furent décrites (Protoarchaeopteryx, Caudiptéryx, Sinosauropteryx,…) montrant une grande diversité. Il parut évident que l'on allait trouver enfin le chaînon manquant entre dinosaures et oiseaux. Celui-ci devant surtout se différencier par l'absence des doigts griffus et par une main très réduite mais emplumée. Avec l'Archaeoraptor, on crut enfin l'avoir trouvé, mais une étude approfondie montra que l'on était en présence d'un faux habilement obtenu par juxtaposition de dalles d'origine différentes. Le scandale fut énorme et il consterna de nombreux scientifiques victimes d'un jeu de dupes. Depuis le silence s'est abattu sur les dinosaures à plumes et par contre coup sur l'origine des oiseaux.

En fait, la taille de ces dinosaures à plumes était incompatible avec le vol; trop gros (le poids est l'ennemi du vol), mal emplumés, bipèdes certes, mais manifestement coureurs; ils prouvaient seulement que des dinosaures avaient eu des plumes et que celles-ci avaient précédé le vol. Osborn s'était donc trompé sur l'origine des ailes et du vol. L'archaeopteryx n'était pas l'ancêtre des oiseaux ! La preuve en fut apportée quand on découvrit que des milliers d'oiseaux étaient contemporains des dinosaures à plumes (La Recherche janvier 2006). Coexistence que l'on aurait pu affirmer en 1861…

Le principal détracteur en France de la théorie dinosaurienne a été et reste un ornithologue, Maurice Pomarède, spécialiste des plumages (1). On, lui doit la découverte des microstructures à l'origine de leurs couleurs. Ayant constaté que la plume par son origine profonde (elle naît en perçant la peau) était comparable au poil et non à l'écaille des reptiles, il en déduisit qu'elle pouvait être aussi ancienne. Par ailleurs son expérience des oiseaux, lui avait montré que le vol plané est acquis et que le vol battu est inné; les oisillons battant des ailes pour solliciter leur nourriture et par suite quittant le nid en volant et non en planant. La course qui s'accompagne de mouvements alternes des bras ne pouvait conduire au vol qui demande des mouvements synchrones. Et enfin par ses fonctions multiples (vol, protection, ornement), la plume avait pu précéder le vol et être récupérée pour lui. Le premier article où il exposait ces idées, fut envoyé à la revue Pour la Science à laquelle il avait collaboré, et qui avait publié l'article des paléontologues américains, d'avril 1998, affirmant: "les dinosaures sont encore parmi nous, ce sont les oiseaux". Son article ne parut jamais (2).

Auparavant, M.Pomarède avait fait la connaissance d'un paléontologue montpelliérain Paul Ellenberger (3), auquel on doit l'étude d'un curieux fossile volontairement négligé. Il s'agit de l'empreinte d'un lézard , trouvé en Espagne en 1974 et qui avait apparemment des plumes. D'une quinzaine de centimètres, l'animal manifestement bipède, avait un éventail de plumes à sa longue queue mais aussi des plumes sur les pattes, avec leurs bases bien apparentes aux pattes postérieures. De plus, s'il avait des clavicules soudées en une furcula (comme chez un archaeopteryx), son crâne arrondi était comparable à celui d'un passereau actuel et donc bien différent d'un crâne de dinosaure. Paul Ellenberger qui l'a appelé Cosesaurus aviceps voyait en lui un possible ancêtre des oiseaux. Il ne fut pas pris au sérieux car Cosesaurus vivait au Trias et donc bien avant les dinosaures et d'éminents paléontologues étaient alors absolument convaincus que les oiseaux étaient issus des dinosaures (4).

Pour M. Pomarède, Cosesaurus était la preuve de l'antériorité des plumes sur le vol et de l'origine très ancienne des oiseaux. Rassemblant de nombreux arguments empruntés à l'étude des oiseaux, à leur environnement, aux variations climatiques, à la paléontologie et même à la génétique (5); il mit au point une théorie qui apparaît comme la plus crédible actuellement. Pour lui sont apparus successivement les plumes, les ailes et finalement le vol.

C'est au cours d'une période froide à la fin de l'Ere primaire que de petits lézards (Pseudosuchiens: macrocnémidés) auraient acquis, par mutations, des formations cutanées, destinées à devenir des poils ( mammifères) ou des plumes (oiseaux), Le froid les aurait sélectionnées. Puis au cours du Trias, période au climat très variable, certains de ces lézards devenus bipèdes, auraient acquis un plumage, grâce à d'une sélection sexuelle. La sélection sexuelle est très importante chez les oiseaux actuels dont elle explique la richesse du plumage, elle peut très bien en expliquer l'origine. Les oiseaux en effet accumulent les pigments dans leurs plumes et la sélection des individus les plus colorés, aurait provoqué l'allongement et l'élargissement des formations cutanées qui en se recouvrant seraient devenues plumage. D'où l'apparition d'individus bipèdes et emplumés comme l'était Cosesaurus. Par la suite, la bipédie entraînant une réduction progressive des bras (cas des gerboises, kangourous, dinosaures bipèdes), des plumes des bras se seraient allongées pour compenser la régression des doigts et ainsi seraient apparues les rémiges venant prolonger la main. D'où des ébauches d'ailes. Chez les oiseaux actuels, les ailes peuvent contribuer à la capture des proies (rapaces qui rabattent leurs ailes sur une proie pour la maintenir au sol et la dépecer) ou jouer le rôle de signaux (en s'étalant lors des parades nuptiales); elles auraient pu jouer initialement ces rôles. Mais, la perte des griffes aurait amené les futurs oiseaux à se réfugier dans les bois et c'est là qu'en sautant de branche en branche, ils auraient découvert le vol . On notera que les ailes sont apparues parce qu'il y avait déjà les plumes et que le vol a été découvert parce que ailes étaient esquissées.

La température élevée au Jurassique a été très favorable aux récifs coralliens mais aussi à la forêt tropicale. C'est dans celle-ci que seraient apparus les premiers oiseaux.. La constance de cette forêt et sa très longue durée (6) ont permis la parfaite adaptation au vol des oiseaux. Ceux-ci, y auraient vécu au temps des dinosaures, avant se répandre une fois acquise la maîtrise du vol. C'est dans les forêts tropicales que les oiseaux actuels sont encore les plus abondants et les plus variés.

Présentées à l'Académie des sciences en 2001, ces idées furent jugées "très intéressantes" par son Comité de lecture qui souhaita leur large diffusion, mais cela ne se produisit pas. Les revues scientifiques refusèrent les articles de M. Pomarède parce "qu'il n'était pas paléontologue" et à leur suite, maints journaux. En réalité les journalistes et les paléontologues qui avaient adopté d'enthousiasme la théorie dinosaurienne et produit maints articles, ne tenaient pas à se voir désavoués. Finalement, ayant écrit un livre pour s'exprimer, M. Pomarède fut obligé de le publier à compte d'auteur (6). Mais peu à peu ses idées se répandent grâce à Internet et à google (site: <originedesoiseaux.monsite.wanadoo.fr>). Il est maintenant évident que la plume a précédé le vol et qu'il y avait des oiseaux au temps des dinosaures à plumes; ces derniers ne peuvent donc être à l'origine des oiseaux

Les oiseaux apparaissent comme le résultat d'une longue évolution en plusieurs étapes à partir de lézards primitifs qui ayant acquis des plumes sont devenus oiseaux dans un environnement forestier. La sélection sexuelle, aspect très important de la sélection naturelle chez les oiseaux actuels, a joué un rôle déterminant en conduisant au plumage. Comme le concevait Stephen Jay Gould, il y a eu des phases d'évolution rapide (l'apparition des plumes, la découverte du vol) et d'autres beaucoup plus lentes (le développement du plumage, l'acquisition de la maîtrise du vol). Des organes déjà apparus ont été récupérés pour un nouveau rôle, mais pour que pour que l'adaptation au vol concerne l'ensemble de l'organisme (squelette, circulation, respiration, etc.) il a fallu un temps énorme car les plumes et les ailes ne suffisent pas pour faire voler un oiseau. Le cerveau selon Jerisson a dû jouer un rôle capital dans l'acquisition du vol.

Il y a eu au Trias, période au climat instable (longues sécheresse, recul de la mer), de nombreuses tentatives de petits reptiles vers la conquête des airs, qui, soit à partir d'expansions cornées annonçant des plumes (Longisquama), soit grâce à des expansions cutanées soutenues par les côtes (Kuehneosaurus), ou par les pattes (Podopterix) ont été capables de voler sur de courtes distances. Certains aux expansions soutenues par les doigts sont devenus les Ptérosauriens. Apparus tardivement, les dinosaures à plumes n'ont jamais volé. Leur échec est dû à l'augmentation de leur poids, qui les a spécialisés dans la course, et probablement aussi à l'absence d'un environnement forestier (7). Leur cerveau de dinosaure était trop peu développé pour leur permettre la maîtrise du vol; ils ont disparu victimes de prédateurs (8)

Maurice Pomarède est agrégé des sciences naturelles, enseignant-chercheur, officier du mérite agricole et des palmes académiques, responsable de la recherche à la Confédération Ornithologique Mondiale; il est aussi officier de l'ordre national du mérite.

Eric Buffetaut, paléontologue attaché à la revue Pour la Science y ayant mis son véto. Plus tard, il a défendu un stade à 4 ailes ayant précédé les oiseaux !

Paul Ellenberger, est un spécialiste des pistes des vertébrés fossiles du Permo-Trias Il travaillait à la Faculté des sciences de Montpellier.

Pour Armand de Ricqlès professeur au Collège de France, Cosesaurus était à rejeter car "ce n'était même pas un archosaurien" ; ce groupe est à l'origine des dinosaures.,

Chez les oiseaux le sexe est déterminé par des hétérochromosomes comme chez les mammifères, contrairement à ce qui a lieu chez les reptiles actuels. Selon des récentes recherches, l'apparition de l'hétérochromosome Y chez l'homme remonterait à près de 300 millions d'années. Cela renforce l'idée d'une origine commune, mais très lointaine, des mammifères et des oiseaux. Les oiseaux sont beaucoup plus proches des mammifères que des reptiles actuels (Ph.Janvier, paléontologue M.N.H.N.)

"Les vertébrés volants et l'origine des oiseaux" (librairie Sauramps, Montpellier).On notera que Marcel Proust a dû publier à compte d'auteur " du côté de chez Swann"' et que G. Mendel, aux lois devenues célèbres, dut attendre quelques des dizaines d'années avant d'intéresser les scientifiques.

En Nouvelle Guinée, existent encore des forêts semblables à celles du Jurassique, avec fougères abondantes (basses ou arborescentes) et gymnospermes primitives (Cycas, ginkgos). Dans ces régions vivent des oiseaux au magnifique plumage et aux mœurs témoignant d'une longue évolution (paradisiers) C'est aussi dans les forêts tropicales que les oiseaux sont les plus diversifiés et là où coexistent des formes à caractères primitifs (présence de griffes alaires chez le jeune hoazin) et des formes très évoluées par leur maîtrise du vol et leurs riches couleurs (colibris)

Actuellement vivent dans les régions tropicales de curieux lézards bipèdes qui par leur petite taille et leur agilité, font penser à ceux qui ont pu être au Trias, les lointains ancêtres des oiseaux. Le basilic du Mexique qui vit près des ruisseaux est si rapide qu'il peut courir sur l'eau; le Draco (dragon volant) d'Indonésie a des expansions cutanées soutenues par des côtes qui étalées lui permettent de mimer les papillons. Certains ont des couleurs vives rendant possible une sélection sexuelle.

M.Pomarède (oct. 2006) Voir: <originedesoiseaux.monsite.wanadoo.fr>

Armand de Ricqlès et l'origine des oiseaux

L'intérêt du paléontologue A. de Ricqlès pour les oiseaux est très ancien. Il a adhéré très tôt à la théorie selon laquelle l'archaeopteryx est la preuve de leur origine dinosaurienne. Pour lui, comme pour son illustre prédécesseur Georges Cuvier, la présence des plumes est caractéristique des oiseaux et par suite l'archaeopteryx ayant des plumes, est un oiseau. Son squelette comme l'a montré Ostrom étant très comparable à celui d'un petit dinosaures bipède appelé Compsognathus, on a tout lieu de penser qu'en acquérant des plumes, ces dinosaures seraient devenus des oiseaux. Celles-ci auraient été acquises en courant en battant des bras.

S'il est incontestable que les oiseaux (comme les mammifères) ont une origine reptilienne, cela ne veut nullement dire qu'ils sont issus des dinosaures. D'abord le nom d'archaeopteryx n'a pas été donné initialement à un individus emplumé, mais à une plume, isolée (archaeopteryx = plume ancienne), découverte plusieurs mois auparavant. Ce n'est que plus tard que le nom d'archaeopteryx a été étendu aux animaux emplumés découvert depuis. Et cela bien que leurs plumes soient différentes de la plume isolée et qu'avec leurs mains griffues, ils soient incapables de voler.

Pour de Ricqlès, le vol aurait été d'abord plané et acquis suite à des prolongements de chute accompagnant le saut. Mais c'est oublier que le vol des oiseaux n'a rien à voir avec les sauts des écureuils volants; c'est un vol acquis qui demande une grande maîtrise des courants aériens. De plus la course s'accompagne de mouvements alternes des bras alors que le vol demande des mouvements synchrones. Enfin chez les oiseaux actuels, l'observation montre que le vol battu est inné, les jeunes oiseaux battant des ailes dans le nid, pour inciter leurs parents au nourrissage. La longue queue des archaeopteryx s'explique par leur origine reptilienne et c'est une erreur de voir en elle un organe d'équilibration (A. de Ricqlès, La Recherche 10/71). Si actuellement des oiseaux ont une longue queue, ils doivent cela à son rôle ornemental, car très généralement elle est considérablement réduite.

C'est parce qu'il était persuadé de l'origine dinosaurienne que de Ricqlès en est venu à négliger un fossile très intéressant découvert en 1974. Il s'agit de Cosesaurus aviceps trouvé en Espagne et étudié par les paléontologues Paul Ellenberger et de Villalta. C'était un lézard d'une quinzaine de cm longue queue comprise, qui avait de longues pattes postérieures et un crâne arrondi. De Ricqlès le signale dans un article paru dans la revue La Recherche en juillet-août 1975, et qu'il a consacré aux premiers vertébrés volants. Article très complet: de nombreux fossile sont cités (Kuhneosaurus, Longisquama, Podopteryx,..) Concernant Ellenberger, nous apprenons que celui-ci s'est fait remarquer par la découverte dans le trias du Basoutoland de nombreuses pistes d'une faune de petits reptiles bipèdes dont certaines présentaient de fines excroissances évoquant des plumes. Selon de Ricqlès, les grandes orbites de Cosesaurus semblent se continuer par un bec et ses longues pattes postérieures auraient pu soutenir une membrane alaire. Pour lui, Cosesaurus ne saurait être sur la voie directe menant aux oiseaux. Mais ce n'est pas ce que l'avis d'Ellenberger qui détecte la présence de plumes aux bases bien apparentes sur les pattes postérieures et à la queue où elles forment un éventail caudal. Pour de Ricqles la présence de plumes est impensable avant l'archaeopteryx. La thèse que voulait soutenir Ellenberger ne verra jamais le jour. Elle deviendra un mémoire déposé à la société géologique de France.

Entre temps, un ornithologue Maurice Pomarède, spécialiste du plumage a fait la connaissance d'Ellenberger. Pour lui, par son origine et son rôle multiple (protection, parure, vol) la plume est apparue en premier et a été récupérée pour le vol. Ajoutant aux arguments d'Ellenberger sa connaissance des oiseaux, il élabore une théorie selon laquelle des protections cutanées seraient devenues plumage grâce à une sélection sexuelle, puis l'aile serait apparue par allongement des plumes de la main venant compenser sa réduction entraînée par la course bipède. Finalement, le vol aurait été découvert en milieu forestier. Maints arguments empruntés à l'observation des oiseaux, à leur répartition, et même à la génétique viennent à l'appui de cette thèse.

Mais la découverte de dinosaures à plumes, dans le Liaoning en Chine, à partir de 1994 sembler renforcer le théorie classique. Maintes espèces sont décrites faisant la une des journaux et l'on s'attendait à la découverte du chaînon manquant qui mi-dinosaure, mi-oiseau en n'apporterait la preuve définitive. Mais les plumes de ces dinosaures sont imparfaites, mal réparties et ils étaient incapables de voler. De plus un archaeoraptor présenté comme le chaînon manquant tant espéré, se révèla un faux déplorable. Il est maintenant évident que les plumes ont précédé le vol et qu'il y avait des oiseaux au temps des dinosaures à plumes (la Recherche janvier 2006).

Cela rejoint les observations déjà faites en 1861, la plume isolée est bien une plume d'oiseau et l'archeopteryx est un dinosaure à plumes. Il y a eu coexistence à la fin du Jurassique des premiers oiseaux et de ces dinosaures. Cosesaurus est la preuve de l'antériorité des plumes sur le vol. Il y a eu au Trias diverses tentatives de reptiles bipèdes en vue de conquérir les airs. Favorisées probablement par l'abondance des insectes et par le climat chaud et sec, elles ont surtout fait appel à des replis cutanés pouvant devenir des ailes. Mais ce sont les plumes qui ont eu le plus brillant avenir, étant renouvelables, robustes et légères. Les oiseaux ont dû leur succès à leur petite taille héritée des lézards bipèdes qui les ont précédés. Parce qu'ils étaient trop gros, les dinosaures à plumes se sont orientés vers la course et ils n'ont pu découvrir le vol. Le temps aussi leur a manqué pour acquérir la parfaite adaptation au vol caractéristique des oiseaux.

Entre temps, les articles de M.Pomarède avaient été refusés parce qu'il n'était pas paléontologue. Argument dérisoire; comme on le sait Pasteur n'était pas médecin, Wegener n'était pas géologue, Mendel était moine ! On pourrait reprocher aux paléontologues leur ignorance chez les oiseaux, des contraintes du vol, de l'importance de la sélection sexuelle, des barbules assurant la cohésion des plumes, de l'homéothermie nécessaire au vol soutenu,…Ce qui leur aurait évité des hypothèses saugrenues: celle d'un dinosaure à 4 ailes précurseur des oiseaux (Eric Buffetaux), ou une miniaturisation des dinosaures pour réduire leur poids (de Ricqlès),…

Croire que les oiseaux sont issus des dinosaures est une erreur regrettable. Plus regrettable encore est l'attitude des paléontologues qui consiste à refuser de discuter d'une théorie nouvelle parce qu'elle n'est pas issue du clan des spécialistes. Cette attitude qui va jusqu'à nier des évidences est d'autant plus regrettable qu'elle concerne des personnalités du monde scientifique.

Le grand silence qui s'est abattu sur les dinosaures à plumes apparaît comme la reconnaissance de leur erreur.

Maurice Pomarède, agrégé de l'université, officier de l'ordre national du mérite; janvier 07

<originedesoiseaux.monsite.wanadoo.fr.>