Une puissante imagerie aux rayons X révèle de nouveaux détails sur les embryons de dinosaures dans les œufs

Trois embryons enroulés ressemblant à des lézards avec de grands yeux et une longue queue.

Massospondylus carinatusembryons de dinosaures à différents stades de la période d'incubation : 17 %, 60 % et 100 %, comme le montre cette aquarelle de Mélanie Saratori. Image viaMélanie Saratori/ EurekAlert.

Les scientifiques ont utilisé de puissants faisceaux de rayons X pour sonder l'intérieur des œufs de dinosaures fossiles, capturant des images très détaillées d'embryons appartenant àMassospondylus carinatus, un dinosaure herbivore qui vivait il y a 200 millions d'années en Afrique du Sud. Les images des crânes, qui mesuraient seulement environ un pouce (environ 2 cm) de long, ont révélé de nouveaux détails suggérant que ces embryons de dinosaures se sont développés de la même manière que les embryons de leurs parents vivants, par exemple les poulets et les geckos. Les conclusions ont étépubliédans leÉvalués par les pairsjournalRapports scientifiquesle 9 avril 2020.

Quand il parcourait la Terre il y a 200 millions d'années,Massospondylus carinatusa grandi à environ 16 pieds (5 mètres) de long. Les premiers œufs fossilisés de cette créature ont été découverts auParc national des Golden Gate Highlands, dans la province de l'État libre, en Afrique du Sud.

Pendant plusieurs décennies après – parce que les œufs étaient si petits et extrêmement fragiles – seule une étude limitée était possible.

Une couvée d

Un embrayage deMassospondylus carinatusœufs fossiles, trouvés en 1976 au Golden Gate Highland National Park, Afrique du Sud. Ils font partie des œufs et embryons de dinosaures les plus connus. Image viaBrett Eloff.

Squelette complet d

Gros plan d'unMassospondylus carinatussquelette d'embryon de la ponte. Image viaBrett Eloff/ EurekAlert.

Puis, en 2015, des scientifiques de l'Installation européenne de rayonnement synchrotron (ESRF) à Grenoble, en France, a utilisé des rayons X intensément puissants pour scruter l'intérieur des œufs fossiles. Cette installation dispose d'unsynchrotron, une machine qui génère ce qu'on appellerayons X durs. Là, les électrons sont propulsés à des vitesses extrêmement élevées - proches de la vitesse de la lumière - autour d'untunnel en forme de beignetc'est 2 770 pieds (844 mètres) de circonférence.



Lorsque la direction des électrons rapides est modifiée, de puissants rayons X sont émis. Ces faisceaux de rayons X sont dirigés versinstrumentsqui les utilisent pour étudier un objet d'intérêt.

À l'aide du synchrotron ESRF, les chercheurs ont obtenu des images à très haute résolution de squelettes d'embryons à l'intérieur des œufs fossiles, au niveau de détail des cellules osseuses individuelles. Le traitement ultérieur des données à l'Université du Witwatersrand à Johannesburg, en Afrique du Sud, a abouti à un modèle tridimensionnel détaillé du crâne duMassospondyleembryons.Vincent Fernandez, scientifique au Natural History Museum de Londres et co-auteur de l'article, a déclaré dans undéclaration:

Aucun tomodensitomètre de laboratoire au monde ne peut générer ce type de données. Ce n'est qu'avec une immense installation comme l'ESRF que nous pouvons libérer le potentiel caché de nos fossiles les plus excitants. Cette recherche est un excellent exemple de collaboration mondiale entre l'Europe et la South African National Research Foundation.

Avant l'étude, on pensait que les embryons étaient morts juste avant l'éclosion. Cependant, lorsque l'auteur principal de l'article,Kimi Chapelleà l'Université du Witwatersrand, étudiait les données, elle a remarqué des similitudes dans lesMassospondylecrânes d'embryons que l'on voit également dans les embryons d'animaux apparentés aux dinosaures tels que les poulets, les tortues, les crocodiles et les lézards.

Chapelle et son équipe ont comparé quels os du crâne sont apparus à différents stades de développement embryonnaire pour ces animaux apparentés avec ce qu'ils voyaient dans leMassospondylecrânes d'embryons. Ils ont pu conclure que leMassospondyleles embryons n'avaient parcouru que 60 % de leur développement avant d'être enterrés puis fossilisés.

Dans les mâchoires en développement duMassospondyleembryons, les scientifiques ont également vu deux sortes de dents. Il y avait un ensemble de dents triangulaires simples qui auraient été résorbées ou rejetées avant l'éclosion, comme celles observées chez les geckos et les crocodiles modernes. Une autre dent aurait été restée siMassospondyleéclos.

Chapelle commented:

J'ai été vraiment surpris de découvrir que ces embryons avaient non seulement des dents, mais deux types de dents. Les dents sont si petites ; ils vont de 0,4 à 0,7 mm [2 ou 3 centièmes de pouce] de large. C'est plus petit que la pointe d'un cure-dent !

Il était remarquable de voir les similitudes entre lesMassospondylecrânes d'embryons et ceux de leurs parents existants.Jonas Choinière, co-auteur de l'étude, a fait remarquer :

Il est incroyable qu'en plus de 250 millions d'années d'évolution des reptiles, la façon dont le crâne se développe dans l'œuf reste plus ou moins la même. Va pour montrer - vous ne plaisantez pas avec une bonne chose!

L'équipe continuera à étudier le reste des squelettes embryonnaires, pour les comparer avec des embryons de parents vivants de dinosaures. Par exemple, dans un autreétudier, ils ont déjà découvert que les bras et les jambes deMassospondyledes squelettes d'embryons ont révélé que les nouveau-nés auraient marché sur deux pattes.

Un dinosaure avec un long cou et une queue debout sur deux pieds.

Le concept d'un adulte par un artisteMassospondylus carinatus, un prosauropode du Jurassique inférieur d'Afrique du Sud. Image via Nobu Tamura/Wikimedia Commons.

Conclusion : À l'aide de rayons X puissants, les scientifiques ont obtenu des images détaillées d'embryons de dinosaures encore enfermés dans leurs œufs fossiles. Les œufs appartenaient àMassospondylus carinatus, un dinosaure herbivore qui vivait il y a 200 millions d'années en Afrique du Sud. Les scientifiques ont découvert que les embryons de dinosaures se développaient de manière assez similaire aux embryons de leurs parents vivants comme les lézards, les poulets, les crocodiles et les tortues.

Source : Les séquences d'ossification crânienne in-ovo conservées des sauriens existants permettent d'estimer les stades de développement embryonnaires des dinosaures

Via l'ESRF

Via l'Université du Witwatersrand

Via EurekAlert !