Gnathovorax cabreirai : Le plus vieux dinosaure du monde

Plus Vieux Dinosaure du Monde -

Gnathovorax cabreirai : Le plus vieux dinosaure du monde

Présentation du Plus Vieux Dinosaure du Monde (Carnivore). Découvrez ses origines, la radiation et le comportement des dinosaures carnivores du Carnien.

Plus ancien dinosaure

Gnathovorax cabreirai dans son environnement naturel. Crédit : Rodrigo Muller/SWNS.

Chez les Saurischiens, l’adage populaire voudrait que l’on ne considère ce groupe uniquement comme une dichotomie. Théropodes et sauropodomorphes seraient ainsi les représentants intégrales de cette famille de dinosaures à bassin de reptile.

Pendant longtemps, de très vieux animaux réputés carnivores se sont retrouvés par la force des choses associés aux théropodes, des sauriens pour la plupart bipèdes et carnivores ayant trouvé leur apogée durant le Jurassique et le Crétacé. Ainsi, Eoraptor (Sereno et al., 1993), Herrerasaurus (Reig, 1963) d’Argentine et Staurikosaurus (Colbert, 1970) du Brésil, pour ne citer qu’eux, ont été des théropodes à l’instar d’Allosaurus (Marsh, 1877), Deinonychus (Ostrom, 1969), ou encore Acrocanthosaurus (Stovall & Langston, 1950), peu après leurs découvertes.

 

Malgré cela, il s’est avéré, à la suite de recherches plus poussées, qu’Eoraptor était sans doute un sauropodomorphe basal (Sereno et al., 2013 ; Langer et al., 2017) et qu’Herrerasaurus (Bittencourt et al., 2014) et Staurikosaurus (Sereno et al., 1993), tous deux des Herrerasauridae, étaient bien des Saurischiens, mais n’appartenant ni à l’une, ni à l’autre des deux familles précédemment citées.

 

Toutefois, une étude de Matthew Baron et David Norman effectuée en 2017 placerait Eoraptor comme le plus ancien théropode connu au sein du grand clade des Ornithoscelida. Reprenant ainsi un classement phylogénétique se différant des habituels Saurischiens et Ornithischiens. Classement ne faisant pas consensus et encore sujet à large controverse.

 

Jusqu’alors, les Herrerasauridae n’étaient connus que par des spécimens provenant d’Amérique du Sud, (Quelques occurrences [Restes fragmentaires] ayant été retrouvés en Europe également), jamais complets et rarement en association. Ainsi, des trois squelettes d’Herrerasaurus connus, aucun n’a le même âge et se trouvent être partiels. Les représentations squelettiques de l’animal sont donc basées sur les différents éléments retrouvés chez chacun des individus, remis à l’échelle.

 

Les couches du Carnien (Premier étage stratigraphique du Trias supérieur s’étalant entre 237 et 227 millions d’années) argentin ont donné le plus grand nombre de spécimens jusqu’à présent. Ainsi, la formation d’Ischigualasto nous a fourni Herrerasaurus ischigualastensis (231.4 MA) et Sanjuansaurus gordilloi (Alcobert & Martinez, 2010) (231.4 MA), tandis que Staurikosaurus pricei (225 MA) provient de la partie inférieur de la formation Santa Maria du sud du Brésil.

Lieu de la découverte et squelette de Gnathovorax, accompagné des cynodontes et rynchosaures. Crédit : Pacheco et al., 2019.

 

 

Aussi, Pacheco et al., publient le 8 Novembre 2019 une étude concernant la découverte et la description d’un tout nouvel Herrerasauridae provenant du Brésil, de la formation Santa Maria et datant d’environ 233.23 millions d’années. Et pour une fois, le spécimen est assez complet pour se faire un bonne idée des proportions et des conditions de sa fossilisation. De plus, l’état du spécimen permettrait également de spéculer sur les comportements de cette nouvelle espèce, ses interactions avec son environnement se voyant également étayées par la présence de restes de rynchosaures et de cynodontes (Prozostrodont) en association étroite avec le squelette du dinosaure.

 

Des détails anatomiques méconnus chez les autres genres d’herrerasaures ont également été préservés à travers les âges, mettant notamment en lumière les tissus mous endocrâniens (Cerveau), ce qui a notamment servi au groupe de chercheurs pour confirmer, selon eux, le statut monophylétique1 du groupe et « fournit des indices sur l’écomorphologie des premiers dinosaures carnivores ».

 

Le Plus Vieux Dinosaure du Monde se nomme « Gnathovorax cabreirai », dérivé du grec « gnathos », mâchoire et du latin « vor », dévorer + « ax », incliné vers. « L’épithète spécifique honore le Dr. Sérgio Furtado Cabreira, le paléontologue qui a trouvé le spécimen ». La longueur de l’animal est estimée à environ trois mètres de long.

 

Les paléontologues ont déterminé qu’un bon nombre de caractères bien précis le différenciaient des autres Herrerasauridae (Autapomorphie2 locale) :

- Trois dents prémaxillaires.

- Présence d’une fenêtre supplémentaire (Fenêtre ovale) entre le maxillaire et le prémaxillaire.

- Deux lamina3 bien définies dans la fosse antorbital du maxillaire.

- Absence de fenêtre promaxillaire.

- Ramus4 ventral élancé du lacrymal s’étendant caudalement presque jusqu’au point médian de l’orbite.

- Manque de contact entre l’ilion et le processus transverses5 de la dernière vertèbre dorsale.

- Extrémité distale de l’omoplate élargie de manière craniocaudale6 .

- Présence de trois phalanges au cinquième doigt du pied. […]

 

La liste reste non exhaustive, il y a près d’une dizaine d’autres caractères qui ont servi de repères aux paléontologues pour établir que Gnathovorax était un genre à lui seul.

 

Ce fossile a été retrouvé dans une couche de mudstone (Fine roche sédimentaire composée à l’origine d’argile ou de boue), recouverte de fissures de vase et de bioturbations 7 « d’invertébrés ». Préservé presque entièrement, il était couché sur le côté droit, ainsi, la plupart des éléments manquants proviennent du côté gauche (Principalement pattes et côtes), « indiquant que le squelette reposait sur le substrat depuis un laps de temps inconnue avant son inhumation finale », indique l’équipe de recherche.

De ce fait, à part pour les éléments manquants du côté gauche, la carcasse ne semble pas montrer de signe de transport. Les restes de cynodontes ne montreraient pas non plus ce genre d’indice, indiquant que ceux-ci pourraient avoir vécu dans l’environnement entourant la dépouille du dinosaure.

Crâne de G. cabreirai, photographies et reconstitution. Crédit : Pacheco et al., 2019.

 

Quant aux restes d’au-moins deux individus de rynchosaures, ils ont été retrouvés dans la couche de grès recouvrant le mudstone, indiquant que ces animaux ont vu leurs corps se déposer à cet endroit clairement après la mort de l’Herrerasauridae. Cependant, le fait que ces restes aient été découverts désarticulés « suggère que les os ont été exposés pendant une période prolongée dans la zone taphonomique8 active » indiquent les paléontologues. Ce nouveau dépôt pourrait être la conséquence d’un évènement hydraulique soudain.

 

« Cependant, l’absence d’abrasion, de bords arrondis et de sélection hydraulique, suggèrent que les os de rynchosaures n’ont pas été transportés pendant un long laps de temps, ni sur une grande distance. Par conséquent, il est probable que ces trois taxons (Dinosaures, rynchosaures et cynodontes) partageaient le même habitat de leur vivant ». Précisent les scientifiques.

La préservation exceptionnelle de l’endocaste du cerveau postérieur a permis une bonne description du medulla oblongata9 et du cervelet, dévoilant la présence des lobes floculaires et parafloculaires10 bien développés du cervelet, ce qui est une caractéristique plésiomorphique chez les dinosaures.

Le Plus Vieux Dinosaure du Monde possède également un joint glissant intramandibulaire similaire à celui que l’on a pu déduire chez H. ischigualastensis et St. Pricei, englobant le contact dentaire/surangulaire (Os de la mandibule), dorsal par rapport à la fenêtre externe mandibulaire et une articulation ventrale spléniale/angulaire (Autres os de la mandibule), à cette ouverture.

L’animal possède 3 dents prémaxillaires, comme déjà cité, ainsi que 19 dents maxillaires, et 14 dents sur le dentaires.

Les marges mésiales des dents prémaxillaires et dentaires sont dépourvus de dentelures, tandis que les dents maxillaires possèdent ces denticules sur leurs faces mésiales et distales.

Les chercheurs ont retrouvé la série complète des vertèbres cervicales (Neuf) et dorsales (Seize). Ces vertèbres possédant certaines des caractéristiques que l’ont peu retrouver chez Herrerasaurus ou Sanjuansaurus. Les vertèbres dorsales sont notamment surmontées d’épines neurales en forme de « H », typiques chez les Herrerasauridae.

« Contrairement à H. ischigualastensis et San. Gordilloi, l’omoplate et le coracoïde11 ne sont pas co-ossifié chez G. cabreirai. En outre, le glénoïde 12 est formé presque également par les deux os, à la différence des autres Herrerasauridae, dans lesquels le coracoïde forme la majeure partie de la région glénoïde ». Affirment les chercheurs.

La main est composée de cinq doigts et a une longueur de 50% de celle de l’humérus. Cependant, le doigt cinq semble manquant sur le fossile retrouvé. Le doigt et le métacarpien III sont les plus longs. Le doigt IV est très réduit en comparaison des trois premiers.

La présence de trois phalanges sur le cinquième doigt du pied et un caractère très particulier lorsqu’on le compare à la phalange unique que l’on retrouve sur ce doigt chez Herrerasaurus.

Pour établir la position phylogénétique du Plus Vieux Dinosaure Du Monde, les paléontologues se sont basés sur les 90 arbres les plus parcimonieux pour suggérer que ce dinosaure se nichait au sein des Herrerasauridae, en étant plus proche des taxons argentins H. ischigualastensis et San. Gordilloi que du brésilien St. pricei. Les Herrerasauridae se retrouvant finalement hors de la dichotomie Theropoda/Sauropodomorpha, comme c’est le cas de certains autres Saurischiens (Daemonosaurus chauliodus, Eodromaeus murphi, Tawa hallae par exemple).

 

Résultats des analyses phylogénétiques concernant Gnathovorax cabreirai. Crédit : Pacheco et al., 2019.

 

De ce fait, le Plus Vieux Dinosaure du Monde est donc le premier Herrerasauridae découvert au Brésil depuis Staurikosaurus pricei en 1936 et permet, grâce à un ensemble de caractères, de pouvoir élargir la diversité du groupe. Il est à ce jour, le plus complet et le mieux préservé des herrerasaures jamais retrouvé, et surtout d’après les datations qui nous ont été transmises, le plus ancien.

Le FFL (Lobe floculaire) associée au système de contrôle des mouvements oculaires, du cou et de la tête présente chez G. cabreirai, associée à la présence des dents et griffes, suggèrent fortement son attribution au registre des dinosaures carnivores. En effet, le FFL s’est retrouvé être réduit chez les sauropodomorphes, permettant d’établir l’hypothèse que ceci serait lié à l’acquisition d’une alimentation herbivore.

 

Photographies et reconstruction de la boite crânienne et de l’endocaste de G. cabreirai. Crédit : Pacheco et al., 2019.

 

Les études suggèrent également que durant le Carnien, les comportements faunivores (Se nourrissant d’animaux) se retrouvent divisés entre les Herrerasauridae et les Sauropodomorpha (Buriolestes schultzi, Saturnalia tupiniquim et Eoraptor lunensis) sans que ceux-ci ne se chevauchent pour autant sans leur écomorphospace13. En effet, alors que les Herrerasauridae étaient de taille moyenne à grande, les Sauropodomorpha faunivores du Carnien étaient quant à eux significativement plus petits.

 

Au Norien (Etage suivant le Carnien) cependant, l’émergence de théropodes couvrant des tailles que l’on retrouve chez les deux clades déjà cités (De petits à grands) est corrélée avec la disparition des Herrerasauridae et l’enregistrement de comportements omnivores ou herbivores chez les Sauropodomorpha. L’hypothèse voudrait donc que la disparition des uns et le changement de régime alimentaire des autres aient été directement influencés par la pression compétitive engendrée par les théropodes.

 

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Lexique :

1. Un groupe monophylétique désigne un ensemble de taxons partageant une synapomorphie, c'est-à-dire le groupe regroupant une espèce ancestrale unique ainsi que la totalité de ses descendants.

2. En classification classique, un caractère autapomorphique, ou autapomorphie (du grec αυτο, "propre", απο, "dérivé de" et μορφος, "forme"), est un caractère dérivé (ou apomorphique), propre à un taxon, c'est-à-dire à tous ses membres, mais pas à son rang taxinomique immédiatement supérieur d'appartenance.

3. La lamina est un terme anatomique général qui signifie "plaque" ou "couche". Il est utilisé à la fois en anatomie globale et en anatomie microscopique pour décrire les structures.

4. Les ramus sont les deux branches de la mandibule soutenant les muscles ptérygoïdiens médiaux et latéraux.

5. Les processus transverses vertébraux sont deux apophyses s’écartant du corps vertébrale et formant avec celui-ci à leurs points de fusion le foramen vertébral.

6. L’axe craniocaudale est celui se prolongeant de l’avant du corps vers l’arrière.

7. La bioturbation désigne le transfert d'éléments nutritifs ou chimiques par des êtres vivants au sein d'un compartiment d'un écosystème ou entre différents compartiments. C'est aussi le mélange actif des couches de sol ou d'eau par les espèces vivantes, animales principalement.

8. La taphonomie (du grec τάφος taphos, « enfouissement », et νόμος nomos, « loi ») est la discipline de la paléontologie et de l'archéologie qui étudie la formation des gisements fossiles et tous les processus qui interviennent depuis la mort jusqu'à la fossilisation d'un organisme.

9. La moelle allongée (ou medulla oblongata, aussi appelée bulbe rachidien en ancienne nomenclature ou myélencéphale) est la partie inférieure du tronc cérébral (la plus caudale) chez les chordés. Elle prolonge en haut la moelle spinale et se situe en avant du cervelet dans la fosse postérieure du crâne.

10. Ces parties du cervelet interviennent dans le contrôle des mouvements, de la coordination musculaire, de l’équilibre…

11. Le coracoïde est un os qui, associé à la scapula (omoplate), forme l'articulation de l'épaule.

12. Une cavité glénoïde (ou glène) est une cavité articulaire de certains os, généralement peu profonde voire presque plane, qui reçoit la tête d'un autre os (Condyle).

13. L’écomorphospace est un plan en trois dimension où les différents axes représentent chacun un aspect de la biologie d’une espèce donnée, comme la taille du corps, l’alimentation, ou la locomotion.

 

Sources :

Pacheco C., Müller R. T., Langer M., Pretto F. A., Kerber L. & Dias da Silva S., 2019. Gnathovorax cabreirai : a new early dinosaur and the origin and initial radiation of predatory dinosaurs. PeerJ 7:e7963.

 

 

 


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