Le vol est souvent cité comme l’une des réalisations les plus spectaculaires de l’évolution, mais de plus en plus de preuves suggèrent que les premières ailes n’ont pas été conçues pour l’aérodynamique. Au lieu de cela, ils pourraient avoir évolué principalement en tant qu’outils visuels de communication et de chasse.
Le zoologiste Piotr Jablonski propose que les premiers dinosaures ailés utilisaient leurs proto-ailes pour attirer leurs proies ou signaler leurs partenaires bien avant de pouvoir décoller du sol. Cette théorie remet en question la vision traditionnelle selon laquelle le vol a évolué directement à partir de la mécanique du vol à voile ou de la course, suggérant plutôt que la signalisation visuelle a été le moteur initial du développement des ailes.
L’hypothèse du “Flush Display”
Le concept est né des observations de Jablonski sur les oiseaux modernes de l’Ouest américain. Il a noté que certaines espèces déployaient soudainement leurs ailes ou déployaient les plumes de leur queue pour faire sursauter les insectes hors de leur cachette – un comportement connu sous le nom de « chasse d’eau ». Une fois les insectes envolés, les oiseaux les attrapaient facilement.
Jablonski a émis l’hypothèse que si les oiseaux modernes utilisent des ailes à cette fin, leurs ancêtres dinosaures le faisaient probablement aussi. Cette idée a gagné du terrain parmi les scientifiques étudiant les pennaraptorans, un groupe de petits dinosaures à plumes considérés comme de proches parents des oiseaux modernes.
Pourquoi ces ailes ne pouvaient pas voler
Avant de tester les théories comportementales, les chercheurs ont dû confirmer que ces premiers dinosaures étaient physiquement incapables de voler. Minyoung Son, paléontologue vertébré à l’Université du Minnesota, souligne plusieurs limites critiques :
- Surface insuffisante : Les ailes des pennaraptorans étaient trop petites pour générer la portance nécessaire au vol.
- Limitations des articulations : L’amplitude de mouvement des articulations de leurs ailes était limitée, empêchant le puissant battement nécessaire à la portance aérodynamique.
- Structure des plumes : Le vol aérodynamique nécessite des plumes asymétriques (où le bord d’attaque est plus étroit que le bord de fuite). Les preuves fossiles suggèrent que les pennaraptorans n’avaient pas cette morphologie spécifique de plumes.
“D’après les archives fossiles, ces dinosaures n’ont pas encore de plumes aérodynamiques”, explique Son.
Tester le comportement préhistorique avec des robots
Pour tester si ces ailes non fonctionnelles avaient un objectif différent, Jablonski et son équipe se sont tournés vers la paléontologie expérimentale. Ils ont construit un robot dinosaure nommé Robopteryx, sur le modèle de Caudipteryx, un pennaraptoran de la taille d’une dinde avec des fossiles bien conservés.
Le robot était équipé d’ailes amovibles pour simuler deux scénarios : bras nus ou bras avec proto-ailes. Jinseok Park, ornithologue aujourd’hui à l’Institut Max Planck d’intelligence biologique, a emmené Robopteryx dans une zone naturelle de Séoul, en Corée du Sud, pour observer des sauterelles sauvages (Oedaleus infernalis ).
Pendant deux étés, l’équipe a enregistré la fréquence à laquelle les sauterelles s’enfuyaient lorsqu’elles étaient confrontées aux « affichages affleurants » du robot. Les résultats, publiés dans Scientific Reports en 2024, étaient clairs : les écrans étaient nettement plus efficaces pour effrayer les insectes lorsque le robot avait des proto-ailes.
Preuves neuronales provenant des criquets
Pour approfondir les mécanismes de ce comportement, les chercheurs sont passés des robots physiques aux simulations informatiques. Ils ont créé des clips animés de Caudipteryx battant ses ailes et les ont montrés à des criquets domestiqués.
L’étude a utilisé une méthode invasive mais précise : des électrodes ont été fixées aux cordons nerveux et à l’abdomen des criquets pour enregistrer l’activité neuronale en temps réel. Les données, publiées sur bioRxiv en avril 2024, ont montré que les criquets avaient une réponse neuronale plus forte au mouvement des proto-ailes qu’aux membres nus. Cela confirme que le stimulus visuel de la parade ailée est plus susceptible de déclencher une réaction de fuite chez la proie.
Implications pour la biologie évolutive
Bien que l’étude ne prouve pas définitivement que les pennaraptorans utilisaient des expositions affleurantes dans la nature, elle démontre qu’un tel comportement est biomécaniquement et visuellement plausible. Corwin Sullivan, paléontologue à l’Université de l’Alberta, note que les résultats soutiennent « de manière élégante et convaincante » l’hypothèse.
Sullivan souligne par ailleurs que plusieurs fonctions peuvent coexister. Même si les proto-ailes étaient utilisées pour la chasse, elles auraient pu simultanément servir à d’autres fins, telles que des ** parades nuptiales ** pour attirer des partenaires. Cette multifonctionnalité est courante en biologie évolutive, où un trait peut provenir d’un objectif et être ensuite récupéré pour un autre.
Conclusion
L’évolution du vol n’a peut-être pas commencé avec le besoin de s’envoler, mais avec le besoin d’être vu. En utilisant des ailes pour effrayer leurs proies ou attirer des partenaires, les premiers dinosaures ont jeté les bases de structures qui finiraient par conquérir le ciel. Cette recherche met en évidence comment les expériences comportementales peuvent combler le fossé entre les fossiles statiques et la vie dynamique d’animaux disparus.
