| XXXIII. Le début de l'ère mésozoïque : la période triasique | Page de titre | XXXV. La période jurassique et les nombreuses espèces de reptiles |
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Dans le chapitre consacré au Trias, il a été question des dinosaures et de leurs empreintes sur le sable du temps. Nous allons maintenant les décrire en détail. Des traces ressemblant à celles d’oiseaux, présentes sur les grès rouges du Trias supérieur, sont connues depuis longtemps dans les carrières de la vallée du Connecticut. Certaines de ces traces ne mesurent que quelques centimètres, d’autres environ soixante centimètres. Nombre d’entre elles sont si semblables à celles laissées par les oiseaux à trois doigts qu’il n’est pas étonnant que les géologues de la première moitié du XXe siècle les aient considérées comme aviaires. On sait aujourd’hui, cependant, qu’elles ont été laissées par des dinosaures qui se déplaçaient sur leurs pattes postérieures, comme les oiseaux. Certaines empreintes présentent quatre ou cinq doigts, mais la plupart en ont trois. Des traces similaires sont désormais connues en Pennsylvanie, en Virginie et en Caroline du Nord, ainsi que dans de nombreuses autres régions, sur des roches d’âges mésozoïques différents.
L’ère mésozoïque, ou médiévale, fut véritablement l’âge des reptiles, car les terres étaient alors sous la domination de ces « terribles reptiles », que Sir Richard Owen nomma dinosaures. La nature des reptiles et leurs liens de parenté avec les amphibiens et les vertébrés primitifs sont abordés au chapitre XXX ; ces connaissances devraient faciliter la compréhension du récit qui suit.
Le fait que le Mésozoïque soit l’ère des reptiles devient d’autant plus évident lorsqu’on apprend, grâce à Osborn, que dix-huit ordres de reptiles ont évolué durant cette période. Parmi ceux-ci, seuls cinq groupes subsistent aujourd’hui : les tortues, les lézards, les serpents, les crocodiles et les tuateras.
La flore médiévale était également étrange, avec sa profusion de joncs, de fougères, de cycadées et de conifères. Ce monde végétal était principalement peuplé de dinosaures, les animaux les plus extraordinaires que la Terre ait jamais connus, aussi diversifiés en forme et en taille que les mammifères actuels. Parmi eux figuraient d’énormes prédateurs aux pattes d’oiseau et aux griffes d’aigle, courant sur leurs pattes arrière à la manière des autruches ; on y trouvait aussi d’autres dinosaures bipèdes, mais aux mœurs plus lentes et au museau en bec de canard, se nourrissant [ p. 481 ] de la végétation des marais et [ p. 480 ] des points d’eau ; les plus grands de tous étaient les sauropodes, herbivores marchant à quatre pattes, avec des pattes plus ou moins robustes, un long cou serpentiforme, une longue queue et un cerveau de moins d’une livre pour gouverner un corps d’environ 40 tonnes et d’une longueur de 18 à 24 mètres !
1, Anchisauripus (Brontozoum) sillimani ; 2, Sauropus barrattii (Anomospus major) ; 3, Gigandipus caudatus ; 4, Eubrontes (Brontozum) giganteus ; 5, Otozoum moodii. Tout x 1/12.
Figure 6, Anchisaurus colurus ; 7, Podokesaurus Holyokensis. x
Fig. 8, restauration de Sauropus barraMii ; 9, restauration de l'agtosaure Stegomus. x-h. Tout cela après accalmie. (480)
Mais les plus curieux étaient sans doute les espèces anorées, couvertes de plaques et d’épines ; elles étaient également herbivores et se déplaçaient sur quatre pattes. Enfin, vers la fin du Moyen Âge, apparut une grande variété de grandes formes ressemblant à des rhinocéros, connues sous le nom de cératopsiens. C’est à ces nombreuses espèces d’étranges créatures médiévales que nous allons nous intéresser dans ce chapitre.
¶ Partie I. Les types de dinosaures
Les dinosaures sont regroupés comme suit :
Ordre des Dinosauria
- Division des Saurischiens. Avec des os du bassin semblables à ceux des lézards. Essentiellement carnivores.
- Sous-ordre des Coelurosauria, ou petits carnivores bipèdes
- Sous-ordre des Théropodes, ou grands carnivores bipèdes
- Sous-ordre des Sauropodes, ou herbivores quadrupèdes géants
- Division des Omithischia. Avec des os du bassin semblables à ceux des oiseaux. Tous herbivores.
- Sous-ordre Orthopoda ou Predentata
- Superfamille des Omithopoda, ou herbivores bipèdes
- Superfamille des Stégosamia, ou herbivores quadrupèdes cuirassés
- Superfamille des Cératopsiens, ou herbivores quadrupèdes sédentaires
- Sous-ordre Orthopoda ou Predentata
Les dinosaures sont divisés en deux groupes principaux, selon la nature de leur ischion, un des os du bassin. Le premier groupe, les Saurischia, ainsi nommés car leur ischion est semblable à celui des lézards, comprend les Coelurosauria, les Theropoda et les Sauropoda, dont ce chapitre ne traitera que des deux derniers. Le second groupe, les Omithischia, dont l’ischion est plus proche de celui des oiseaux, comprend les Ornithopoda, les Stegosauria et les Ceratopsia. L’importance de ces deux types d’ischions sera abordée plus loin dans ce chapitre, en lien avec l’ascendance des dinosaures.
¶ Les théropodes carnivores
Le type primitif de dinosaure carnivore, au corps léger, au long cou et à la longue queue, apparaît pour la première fois dans les grès du Trias supérieur de la vallée du Connecticut. Cet animal est connu sous le nom d’Anchisaurus (« presque-lézard »). De ce type ont évolué les formes carnivores ultérieures, toutes bipèdes, dont la plus grande diversité s’est développée au Jurassique. Leurs membres antérieurs étaient souvent ridiculement petits par rapport aux postérieurs et servaient à attraper, maintenir et déchiqueter les proies. Les membres [ p. 482 ] postérieurs étaient longs et puissants, les os les plus gros étant creux comme chez d’autres animaux actifs se nourrissant de proies, et les pieds ressemblaient à ceux des oiseaux. Les griffes étaient longues, recourbées et acérées comme celles des aigles, d’où le nom de Théropode, qui signifie « à pieds de bête ». Les dents étaient pointues, légèrement recourbées et en forme de poignard, souvent dotées de bords tranchants dentelés pour accentuer leur aspect redoutable. Jamais tête plus féroce n’a été conçue que celle du tyran des dinosaures, le Tyrannosaurus rex, du Crétacé supérieur du Montana et du Wyoming. De par sa vitesse, sa férocité et sa taille, il est considéré comme la machine de vie la plus destructrice jamais apparue. La taille des théropodes variait de quelques mètres de long, mesuré le long du dos, à 14 mètres pour le Tyrannosaurus, ce dernier mesurant entre 5,5 et 6 mètres de haut, et pesant plus lourd que l’éléphant. La peau des théropodes était probablement nue, ou du moins non protégée par une armure, bien que certains aient pu présenter des écailles comme les serpents.
À la fin du Jurassique (Morrison) du Wyoming vivait une petite espèce connue sous le nom d’Ornitholestes (« voleur d’oiseaux »), mesurant environ 1,80 mètre de long sur le dos. C’était un carnivore très agile. Doté de longs membres postérieurs, il se déplaçait sur deux pattes, courant et marchant mais jamais sautillant comme les oiseaux. Son corps et sa tête étaient équilibrés par sa longue queue tendue vers l’arrière. (Voir Pl., p. 483, Fig. 6.)
Parmi les dinosaures carnivores que nous venons de décrire, une espèce plus légère et plus proche des oiseaux a évolué, en adaptation à un régime alimentaire différent et à un mode d’alimentation différent. Cette espèce a finalement donné naissance, au Crétacé supérieur, au Struthiomimus (« semblable à l’autruche »). Cet animal élancé possédait de très longues pattes, des pieds à trois orteils semblables à ceux des oiseaux, un cou long et fin, un petit crâne et des mâchoires dépourvues de dents, mais dotées d’un bec arrondi comme celui d’une autruche. Ses membres antérieurs étaient relativement longs, avec des doigts fins et allongés se terminant par des griffes droites et arrondies. On ignore de quoi se nourrissaient ces animaux, à moins qu’il ne s’agisse de fruits, de très petits reptiles et d’insectes (voir fig. ci-dessus).
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Fig. I, Brontosaure excelsus, 2, Diplodocus carnegiei ; 3, Pleurocoelus nanus. x1/120. Fig. 4, Camptosaurus ;, 5, Stegosaurus ungulatus ; 6. Ornitholestes hermanni attrape-oiseaux x 1/16. Tout cela après accalmie.
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¶ Le Sawropoda géant
Le professeur Lull a démontré que parmi les empreintes du Trias supérieur de la vallée du Connecticut se trouvent des traces de dinosaures carnivores, massifs et aux pattes lourdes. On pense que ces dinosaures sont à l’origine des sauropodes herbivores (« à pattes de reptile ») du Jurassique et du Moyen Âge, les plus puissants de tous les animaux terrestres, et nécessairement quadrupèdes.
Osborn pense que, comme il n’est jamais nécessaire de se dépêcher pour capturer des plantes, les sauropodes ont subi une évolution inverse des hmbs, passant d’un type bipède carnivore primitif à déplacement rapide à un type quadrupède ambulatoire secondaire à déplacement lent.
Les sauropodes étaient présents dans le monde entier, notamment dans les couches du Jurassique supérieur d’Amérique du Nord et d’Afrique de l’Est, ainsi que dans celles du Crétacé supérieur des États-Unis et de l’ouest de l’Argentine. Le plus grand d’entre eux était le Gigantosaurus d’Afrique de l’Est, le plus grand animal terrestre connu, mesurant environ 24 mètres de long, dont 11 mètres pour le cou, et pesant environ 40 tonnes. Chez cette espèce, les membres antérieurs étaient plus longs que les postérieurs. Le Brontosaurus américain (« saurien du tonnerre ») mesurait environ 20 mètres de long, mais était plus massif, pesant environ 37 tonnes. Son corps était lourd, mais son cou et sa queue étaient longs et effilés, « comme si un éléphant avait été privé de ses extrémités normales et doté de celles d’un énorme serpent » (Lull). On pense que les brontosaures vivaient pour la plupart dans les marécages des vallées fluviales (Montagnes Rocheuses) et dans les marais d’eau douce du littoral (Afrique), détachant les plantes des marécages avec leurs griffes et les avalant sans mastication.
Le professeur Lull dit du Brontosaure : « Son squelette est une merveille de conception mécanique ; les os de la colonne vertébrale sont d’une construction aussi légère que possible tout en conservant leur solidité, la matière osseuse étant déposée uniquement aux endroits où se manifestent les contraintes et réduite au minimum ailleurs. Le squelette assemblé rappelle fortement un pont cantilever reposant sur deux piliers massifs – les membres – entre lesquels le tronc représente la travée la plus courte du chenal, et le long cou et la queue, les travées menant aux rives. Au niveau des hanches se trouve un ancrage strié formé par la fusion de plusieurs vertèbres, car non seulement c’était le point d’origine des tendons et des muscles soutenant les 9 mètres de queue, mais il arrivait aussi que toute la [ p. 486 ] partie antérieure du corps, les membres [ p. 485 ] antérieurs et le cou, soient soulevés du sol à la manière d’un pont basculant. Dans le raffinement de son architecture, la colonne vertébrale est essentiellement gothique, avec des arcs, des piliers et des contreforts, et la liberté de conception caractéristique des grands dinosaures. tissus de l’époque médiévale.
Fig. 1, Triceraiops prorsus ; 2, tête de T. elatus, forme culminante d'une lignée de Cératopsiens ; 3, tête d'une autre espèce culminante, Torosaurus gladius ; 4, cératopsien plus ancien et à nombreuses cornes, Styracosaurus aJbertensis ; 5, une autre forme plus ancienne, Monodonius flexis ; 6, prédenté bipède, Trackodon (Claosaurus) annectens ; 7, le tyran carnivore roi, Tyrannosaurus rex. D'après Lull. Échelle : environ 1/60.
Le Diplodocus (ainsi nommé en raison de ses vertèbres à double faisceau) était de constitution plus légère, bien que long et élancé. Sur ses 24 mètres de longueur, 3 mètres étaient occupés par une queue en forme de fouet dont l’utilité demeure inconnue (voir Pl., p. 483, Pl. 2). Sa taille imposante devait lui conférer une certaine immunité face aux attaques, tandis que son habitat de prédilection le protégeait de la concurrence avec des congénères plus féroces.
¶ Les ornithopodes herbivores bipèdes
Revenons aux traces du Trias supérieur de la vallée du Connecticut : nous observons d’autres empreintes, semblables à celles d’oiseaux, mais de grande taille, laissées par des dinosaures bipèdes. Il s’agissait des Omithopoda (« à pieds d’oiseau ») ou Predentata, dépourvus de dents de devant. Leur museau se terminait cependant par une gaine interne, formant un bec semblable à celui des canards ou des tortues. Ces dinosaures vivaient principalement dans l’eau, où ils broutaient les plantes grâce aux bords tranchants de leur bec édenté. À l’arrière des mâchoires se trouvaient d’impressionnantes arcades dentaires, garnies de larges dents disposées en enfilade et superposées en plusieurs rangées profondes, permettant aux Predentata de broyer les végétaux avant de les avaler. Tandis que ces dents s’usaient complètement par broyage, de nouvelles poussaient en dessous, dans les mâchoires, pour les remplacer.
Les pattes postérieures des dinosaures herbivores bipèdes étaient larges et puissantes, et constituaient leur principal moyen de locomotion sur terre. Leurs mains palmées leur servaient à se propulser à la nage, et leur longue queue aplatie leur permettait de se déplacer dans l’eau, à la manière des alligators. Leur gueule en forme de bec de canard confirme qu’ils vivaient principalement dans l’eau.
Les premiers squelettes de dinosaures herbivores bipèdes sont connus dans le Jurassique supérieur américain avec le Camptosaurus (« lézard flexible ») du Wyoming. Au Crétacé, l’espèce se diversifie et colonise de plus en plus, sans toutefois s’y limiter, les zones marécageuses bordant les rivières et les lacs.
Les dinosaures herbivores bipèdes les plus primitifs étaient ceux qui possédaient un bec semblable à celui d’un canard. Il s’agissait des espèces les plus communes au Crétacé, parmi lesquelles les iguanodons du Crétacé inférieur de Belgique (voir Fig., p. 551) et les trachodons (« à dents rugueuses ») du Crétacé supérieur d’Amérique du Nord (Pl., p. 485, Pig. 6).
La peau des dinosaures à bec de canard est connue chez sept spécimens. Dans la momie de dinosaure du Muséum américain d’histoire naturelle, la quasi-totalité de la peau est conservée. [ p. 487 ] Cet animal a dû être exposé au soleil brûlant d’un climat aride, ce qui a entraîné sa dessiccation et sa momification avant qu’il ne soit recouvert par le sable éolien. La peau est fine, comme chez les pythons, et chez les différentes espèces, les tubercules osseux varient en taille, en forme et en motif, et probablement aussi en couleur. Des écailles étaient présentes.
D’autres types de dinosaures herbivores bipèdes à bec ont évolué à partir de ceux à bec de canard. Parmi eux figuraient le Kritosaurus à tête étroite du Crétacé supérieur de l’Alberta et le Ccrythosaurus entièrement aquatique du même site, dont le crâne arborait une crête proéminente comme chez les casoars, tandis que le museau était petit et court.
¶ Le stégosaure cuirassé
Au Jurassique, à partir des animaux à bec de canard, se développa une population très étrange de quadrupèdes aux membres massifs, se nourrissant de feuilles et de brindilles. Il s’agissait des espèces à plaques et cuirassées, découvertes par le professeur Marsh. Leur habitat semble avoir été entièrement terrestre, loin de l’eau, où ils étaient exposés aux attaques de leurs congénères carnivores, d’où la nécessité d’une armure protectrice. Ils revinrent à la locomotion ancestrale à quatre pattes et se spécialisèrent dans la production d’un système complexe d’excroissances osseuses sur la peau.
Chez le Stegosaurus (« saurien couvert »), l’armure quasi impénétrable était constituée d’une double rangée de plaques osseuses de tailles variables, s’étendant de la tête jusqu’à l’extrémité de la longue queue. À cet endroit, deux ou plusieurs paires de longues épines acérées remplaçaient la queue, transformant celle-ci en une véritable « massue de combat ». Toutes ces excroissances osseuses étaient recouvertes de gaines hypodermiques. Au niveau des hanches, les plaques mesuraient plus de 60 cm de haut, 75 cm de long et 10 cm d’épaisseur à la base. Les épines de la queue atteignaient environ 60 cm de long. La peau présentait également d’autres nodules osseux. Sans doute, lorsqu’ils étaient attaqués, les stégosaures rétractaient leur tête et leurs membres sous leur corps, à l’instar des tatous et des porcs-épics, et comptaient sur leur armure dorsale pour se protéger de leurs ennemis, aidée par de rapides mouvements latéraux de leur longue queue hérissée d’épines. Ils disparurent au Crétacé et semblent avoir été confinés à l’Amérique du Nord.
Le Stegosaurus avait un corps résolument trapu, aux flancs massifs. Sa tête était ridiculement petite, avec un bec semblable à celui d’une tortue, tandis que ses dents postérieures ressemblaient à celles des dinosaures à bec de canard. La taille relativement réduite de son cerveau est également mentionnée à la page 494. (Voir Fig., p. 488.)
L’apogée des armures défensives chez les dinosaures terrestres fut atteinte à la fin du Crétacé chez les ankylosaures (« sauriens coossifiés ») de l’Alberta et du Montana. Leur corps était [ p. 488 ] exceptionnellement large, mais non comprimé comme chez le groupe précédemment évoqué, et reposait sur des pattes courtes et robustes. La queue était lourde. Bien que l’armure de ces formes fût moins grotesque que celle des stégosaures, elle était plus efficace ; tout le corps, du museau à l’extrémité [ p. 489 ] de la queue, était recouvert de petites plaques osseuses, plus ou moins soudées et plaquées contre la peau. La queue se terminait par une massue émoussée composée d’épaisses plaques. Chez ces dinosaures, l’armure était très similaire à celle des tatous ou des glyptodontes disparus, qui sont pourtant des mammifères. Au niveau du cou et de la queue, l’armure était composée d’anneaux superposés permettant les mouvements, et les animaux, accroupis au sol, étaient à l’épreuve même des attaques du Tyrannosaure. Lull a judicieusement affirmé que, tels des « citadelles vivantes », ces animaux devaient être pratiquement imprenables.
Chez les ankylosaures, la tête était très petite, de forme triangulaire et recouverte de plaques osseuses. Les dents des mâchoires étaient peu développées, mais les becs, fortement cornés, compensaient ce défaut en permettant de saisir et de couper la nourriture. Les ankylosaures ont une histoire plus longue que les stégosaures : ils sont apparus au Jurassique inférieur d’Angleterre (Scelidosaurus), ont persisté jusqu’au Crétacé inférieur (Polacanthus) et ont été observés pour la dernière fois au Crétacé supérieur en Alberta et au Montana (Ankylosaurus et Siegopelta).
¶ La cératopsie cornue
Les dinosaures les plus intéressants sont probablement les dinosaures sédentaires, « espèces strictement américaines », découverts pour la première fois dans le Wyoming et le Colorado par Hatcher. Leur intérêt réside dans leur évolution variée, notamment au niveau de la tête, qui servait à la fois à l’attaque et à la défense. Ces dinosaures sédentaires se caractérisent en effet par la taille imposante de leur tête, contrairement à celle, relativement petite, des autres dinosaures. La première espèce découverte fut nommée Cératops (« visage cornu »), donnant ainsi son nom au groupe. Ils ressemblaient quelque peu à des rhinocéros. Leur corps était généralement très massif, en forme de tonneau, avec quatre pattes courtes mais robustes. La queue était massive, mais relativement courte. La tête était large et allongée, se prolongeant vers l’arrière par une collerette protectrice proéminente, mesurant généralement de 1,20 à 1,80 mètre, mais atteignant 2,40 mètres chez le Torosaurus. Certains présentaient une corne courte, d’autres une longue corne au-dessus du nez, et d’autres cornes, également de longueur variable, ornaient les yeux. Le Triceratops possédait trois cornes proéminentes. Certaines atteignaient 90 à 120 cm de long, et leur ossature était entièrement recouverte de corne. De plus, de plus petites cornes ornaient le bord de la collerette, ou bien cette dernière se prolongeait en longues cornes. Le museau était également recouvert de corne, comme chez les tortues, et les mâchoires étaient garnies de dents tranchantes. Le cerveau ne pesait pas plus d’un kilo (voir pl., p. 485, fig. 1-5).
Selon le professeur Lull, « Chez les individus où la corne nasale était dominante, la crête était imparfaite ; l’animal chargeait sans doute comme un rhinocéros et empalait son ennemi d’un [ p. 490 ] puissant coup de tête ascendant. Quant à ceux dont les cornes frontales étaient plus grandes, ils étaient plus massifs et la crête y atteignait son efficacité maximale. Ainsi, une charge frontale entre deux mâles rivaux était comparable à un duel entre chevaliers en panophie, le puissant impact des cornes en forme de lance étant dévié par le rebord semblable à un bouclier. Que les cératopsiens se battaient, et avec une férocité extrême, est attesté par les profondes cicatrices de nombreuses blessures qui subsistent sur de nombreux crânes : mâchoires et cornes fracturées et cicatrisées, crânes et crêtes percés. Comme il ne s’agissait là que des rares blessures pénétrant l’os, imaginez les vétérans marqués par les combats qu’ils devaient être après plus d’un siècle de vie ! »
On pense que les cératopsiens terrestres et quadrupèdes descendent de petites formes sans cornes, dont l’une a été récemment découverte en Mongolie (Protoceratops, datant probablement du Crétacé inférieur). De cette forme, seul le crâne est connu ; il mesure environ 18 cm de long. Il est évident que les cératopsiens sont originaires d’Asie, mais toutes les formes sédentaires semblent avoir été créées au Crétacé supérieur (rivière Judith) des Grandes Plaines d’Amérique du Nord et figurent parmi les derniers dinosaures à disparaître. Certains étaient plus grands que des éléphants, leur poids pouvant atteindre 10 tonnes. Le plus petit squelette connu de cératopsien adulte mesure un peu plus de 1,50 m de long et seulement 75 cm de haut (Brachyceratops).
¶ Partie II. Les dinosaures en général
Répartition géographique. — Des restes de dinosaures ont été découverts sur tous les continents, mais principalement en Amérique du Nord, en Afrique, en Chine et en Argentine. Le plus remarquable témoignage connu provient des Grandes Plaines américaines. Les dinosaures carnivores sont les plus répandus ; en fait, leur distribution est mondiale. Il en va de même pour les sauropodes, des dinosaures massifs, bien que ces derniers soient surtout connus en Amérique du Nord, en Afrique et en Argentine. Les dinosaures à bec sont totalement inconnus en Amérique du Sud et en Australie.
Histoire des découvertes. Avec la construction du chemin de fer Union Pacific et l’ouverture du Grand Ouest, on découvrit des cimetières d’ossements fossilisés, tous plus remarquables les uns que les autres, d’abord au Nebraska et dans les Dakotas, puis au Wyoming et au Colorado. À l’est de Medicine Bow, au Wyoming, la voie ferrée longeait l’un de ces cimetières, à Como Bluff. Dès 1872, le chef de gare, M. Carlin, y collecta d’imposants ossements qu’il montra au professeur Marsh de Yale, alors davantage intéressé par la faune de la région. Finalement, durant l’hiver et le printemps 1877, William Reed, chasseur pour [ p. 491 ] le compte du chemin de fer, collecta d’autres ossements, grâce aux découvertes de Carlin, et les présenta de nouveau à Marsh. Entre-temps, O. Lucas, instituteur à Garden Park, au Colorado, avait également trouvé d’énormes ossements d’un âge similaire, qu’il envoya au professeur E.D. Cope, de Philadelphie, concurrent de Marsh, tandis que le professeur Lakes, de l’École des Mines de Golden, avait examiné des ossements gigantesques. Près de Morrison, il fit des dessins qu’il envoya à Marsh. Ce dernier dépêcha alors sur le terrain S.W. Wilhston et J.B. Hatcher, ce qui eut pour conséquence l’afflux des « merveilles fossiles de l’Ouest » à New Haven. Depuis lors, des centaines de tonnes de roches contenant des ossements de dinosaures, chargées par wagons entiers, ont été expédiées vers l’est pour être restaurées et étudiées. Non seulement le professeur Alarsh fut le premier à décrire un dinosaure américain, mais le premier squelette de dinosaure conservé dans ce pays (Trachodon annectens) fut exposé par son successeur, le professeur Beecher, et occupe aujourd’hui une place de choix au musée de Yale.
Collection de dinosaures. — Dans les régions semi-arides des Grandes Plaines, et plus particulièrement dans leurs badlands, on peut apercevoir ici et là des ossements affleurant des rochers, et par endroits, le sol est littéralement recouvert de leurs fragments. Ce sont là les indices qui mènent aux crânes et aux squelettes, tout comme les minerais transportés par les courants mènent à la découverte de filons et de futures mines. En règle générale, les restes de vertébrés fossiles sont très dispersés ; on ne trouve généralement qu’un ou deux os des membres ou vertèbres, plus rarement un crâne, et encore moins un squelette complet. Les meilleurs ossements sont ceux qui sont enfouis, car ceux exposés par l’érosion sont très fracturés et usés.
La découverte d’un ossement entraîne l’utilisation de la pioche et de la pelle, et la fouille d’un cimetière commence avec un cheval et un grattoir, voire avec de la tiamite pour extraire la pierre de couverture dure. Des carrières d’ossements sont exploitées chaque été depuis des années, et les merveilleux vestiges du passé sont mis au jour grâce à un travail minutieux. Autrefois, on fouillait imprudemment une découverte et les os épars étaient jetés dans un sac, dans l’espoir que le paléontologue ou le préparateur puisse les reconstituer ; les illustrations des ouvrages anciens témoignent du résultat de cette méthode. L’art délicat actuel de l’exhumation des vertébrés a été initié par le professeur Marsh, qui s’est inspiré des techniques chirurgicales de bandage des membres fracturés immobilisés dans le plâtre. Désormais, le fouilleur dégage soigneusement les os de la roche tendre, puis les durcit avec du mucilage ou de la gomme-laque. Enfin, ils sont bandés dans du plâtre, d’abord sur la face exposée, puis retournés et entièrement recouverts, avant d’être expédiés dans des caisses ou des boîtes au musée. C’est ici que commence le véritable travail de résurrection, une tâche longue et laborieuse au ciseau et au maillet, consistant à durcir [ p. 494 ] à nouveau les os avec de la gomme-laque, [ p. 493 ] à cimenter les fragments et enfin à restaurer [ p. 492 ] en plâtre ceux qui sont manquants. L’assemblage des os en un squelette articulé est l’œuvre du paléontologue, après une étude des restes combinée à celle des plus proches parents vivants. Les squelettes exposés dans les musées témoignent non seulement du soin apporté par le collectionneur, mais aussi du savoir-faire, de l’ingéniosité et des connaissances morphologiques des préparateurs et paléontologues contemporains.
1. Ferdinand V. Hayden (1829-1887), directeur du Service géologique et géographique des territoires des États-Unis (1869-1879), fut le premier à identifier les gisements osseux de l'Ouest.
2. John W. Powell (1834-1902), directeur du Service géologique des États-Unis (1881-1894), qui contribua grandement à la collecte et à la description des vertébrés fossiles.
3. Joseph Leidy (1823-1891), professeur d'anatomie à l'Université de Pennsylvanie et paléontologue des vertébrés des expéditions fédérales Hayden. Il fut le premier à réaliser une étude systématique de la paléontologie des vertébrés américains.
4. Othniel C. Marsh (1831-1899), professeur de paléontologie à l'Université Yale et paléontologue des vertébrés de l'expédition Powell. Le premier à rapporter du terrain des squelettes entiers et à les reconstituer dans leur intégralité. On lui doit les grandes collections du Musée national des États-Unis et de Yale.
5. Benjamin F. Mudge (1817-1879), professeur d'histoire naturelle au Kansas Agricultural College. Le premier à exhumer pour Marsh des oiseaux du Crétacé avec leurs dents.
6. John B. Hatcher (1861-1904), dont le talent exceptionnel de collecteur dans les Grandes Plaines et en Patagonie a enrichi les musées de Washington, Pittsburgh, Princeton et Yale, et qui a également publié de nombreux travaux sur les vertébrés fossiles.
7. Samuel W. Williston (1852-1918), collaborateur du professeur Marsh, puis professeur de géologie et d'anatomie à l'Université du Kansas et professeur de paléontologie à l'Université de Chicago. Une autorité reconnue sur les Keptilia disparus.
8. Adam Hermann (1847- ), qui a développé l'art de la préparation des ossements fossiles et du montage des squelettes restaurés, d'abord à Yale, puis au Muséum américain d'histoire naturelle.
9. Edward D. Cope (1840-1897), de Philadelphie. Paléontologue brillant et polyvalent, dont les ouvrages monumentaux font partie de la collection in-quarto de l'étude Hayden.
10. William B. Scott (1858- ), professeur de géologie et de paléontologie à l'université de Princeton. Spécialiste des mammifères disparus d'Amérique du Nord et de Patagonie.
11. Henry F. Osborn (1857- ). Président du Muséum américain d'histoire naturelle de New York et fondateur de la troisième génération de paléontologues américains spécialistes des vertébrés.
L’alimentation des dinosaures. — Les dinosaures carnivores se nourrissaient probablement de tous les animaux qu’ils pouvaient attraper, mais plus particulièrement, semble-t-il, de leurs alliés herbivores. Ces derniers consommaient des plantes du Crétacé moyen : joncs, fougères, cycadées, conifères et ginkgos, dont la valeur nutritive était inférieure à celle des plantes à fleurs modernes apparues en grand nombre au Crétacé supérieur. Il est possible que les derniers dinosaures se soient nourris de ces plantes supérieures, mais il paraît plus probable que les mammifères primitifs les aient adoptées plus tôt et plus complètement, prenant ainsi l’ascendant sur les dinosaures.
Un éléphant de 5 tonnes consomme 45 kg de foin et 11 kg de céréales pour sa ration quotidienne ; mais comme ces aliments sont relativement concentrés, il faudrait au moins le double de cette quantité de fourrage vert pour un animal de même taille. Le plus grand brontosaure pesait probablement 37 tonnes, et on estime que sa nourriture quotidienne devait être composée d’environ 318 kg de végétaux.
Mais il nous faut ici modérer un peu notre imagination et considérer un autre point : les reptiles à sang froid et lents, tels que nous les connaissons aujourd’hui, ne gaspillent pas leur énergie en mouvements rapides ni à maintenir leur température corporelle au-dessus de celle de l’air, et n’ont donc nullement besoin de la même quantité de nourriture que les animaux à sang chaud, plus actifs. Par conséquent, ces grands dinosaures n’étaient peut-être pas dotés d’un appétit aussi vorace que nous l’imaginons. (Lucas.)
Œufs de dinosaures. — Une question demeure : les dinosaures étaient-ils ovipares, vivipares, ou les deux ? Pondaient-ils des œufs ou les petits naissaient-ils vivants ? Jusqu’en 1923, le seul témoignage à ce sujet était le squelette du Compsognathus du Jurassique supérieur qui, selon Marsh, contenait un embryon dans son abdomen. Cette espèce semblait vivipare. Toutefois, par analogie, on pourrait supposer que, comme les crocodiles et les alligators, la plupart des dinosaures pondaient des œufs qu’ils laissaient éclore grâce à la chaleur du soleil. Cette hypothèse a récemment été confirmée par la découverte de nombreux œufs de dinosaures en Mongolie par l’expédition du Musée américain.
Petit cerveau chez les dinosaures. — Bien que les dinosaures aient atteint l’énorme masse mentionnée, aucun n’avait un cerveau dépassant 2 livres, et chez les formes cuirassées (Stégosaure), qui étaient plus lourdes que n’importe quel éléphant, le cerveau pesait environ 2 onces et demie, contre vingt fois ce poids chez l’éléphant. Le professeur Lull affirme que, pour comparer l’intelligence relative des deux, « il faut tenir compte [ p. 495 ] de la prépondérance considérable du cerveau, siège de l’intellect, sur le reste du cerveau de l’éléphant, alors que chez le stégosaure, il ne représentait guère plus d’un tiers du poids total du cerveau. Par ailleurs, le canal nerveux du sacrum, cette portion de la colonne vertébrale située entre les hanches, est d’une taille étonnante et montre que cette partie de la moelle épinière, d’où partaient les nerfs destinés aux grands muscles des membres postérieurs et de la queue, pesait au moins vingt fois la masse du cerveau. Mentalement, le stégosaure était d’une stupidité extrême, ne comptant que sur le contrôle automatique de ses puissants muscles pour se défendre, après qu’une faible étincelle de pensée eut donné l’impulsion initiale. » La taille excessivement petite du cerveau chez les dinosaures, déclare Osborn, illustre de façon frappante que, chez les animaux, l’évolution mécanique est totalement indépendante de l’évolution de leur intelligence ; en réalité, l’intelligence compense l’absence de perfection mécanique.
Chez le Trachodon, le cerveau est plus petit qu’un poing et pèse moins d’une livre. Le Brontosaure possédait un cerveau, mais à peine plus gros, tandis que le Triceratops, à la tête massive et pesant plus de 10 tonnes, avait un cerveau ne dépassant pas un kilo. L’homme possède en moyenne environ un kilo de cerveau pour 45 kilos de poids total, alors que les dinosaures n’avaient même pas le quart de cette masse cérébrale par tonne. Autrement dit, le cerveau d’un dinosaure moyen était, proportionnellement à sa masse corporelle, dix fois plus petit que celui d’un crocodile.
Quelle part de ce que nous appelons intelligence une telle créature pouvait-elle posséder ? Probablement juste assez pour se nourrir lorsqu’elle avait faim, le reste étant superflu. Cependant, l’intelligence est une chose, la vie une autre, et la moelle épinière, avec son approvisionnement en substance nerveuse, assurait sans doute les fonctions purement mécaniques de la vie. Et bien que la moelle épinière soit souvent assez petite, sa portion sacrée représente vingt fois le volume du minuscule cerveau. (Lucas.)
Œil pinéal. — Sur de nombreux crânes de dinosaures, on observe une ouverture ronde traversant l’os et donnant sur la cavité crânienne. Son diamètre atteint parfois 2,5 cm. De leur vivant, ces animaux possédaient un troisième œil, appelé œil pinéal. Un œil similaire, rudimentaire et dégénérant en tant qu’organe de la vue, est présent chez certains lézards actuels ; il est relié au cerveau et recouvert d’une écaille transparente. Des vestiges de cet œil sont également présents dans le cerveau de tous les vertébrés, y compris l’homme, où il est appelé « corps pinéal » et a environ la taille d’une noisette. (Voir aussi page 411.)
Ancêtres des dinosaures. — Les ancêtres des dinosaures figuraient parmi les reptiles du Permien, et leurs descendants se sont répandus dans tous les habitats possibles du Mésozoïque. Cette lignée a débuté soit au Permien, soit au plus tard au début du Trias, avec des reptiles ressemblant à des dragons, dotés de membres relativement longs, d’une longue queue, de cinq orteils à chaque pied terminés par des griffes acérées, et d’une gueule garnie de dents pointues et acérées.
L’ancêtre du dinosaure était sans aucun doute un quadrupède, apparenté de loin aux crocodiles, et vivant dans un habitat [ p. 496 ] similaire. Cependant, avec l’aridification croissante du Permien et du Trias, la vitesse devint un atout majeur pour la recherche de nourriture et d’eau, ce qui a probablement conduit à l’adoption d’une locomotion bipède plus rapide.
Les dinosaures ont probablement deux origines indépendantes parmi les reptiles ressemblant aux lézards, car leurs os du bassin sont de deux types distincts. Chez l’un, ils ressemblent à ceux des crocodiles ; tous les dinosaures possédant ce type de bassin sont appelés Saurischiens, ce terme faisant référence à l’ischion, un des os du bassin, caractéristique des sauriens ou des lézards. L’autre groupe, avec des os du bassin semblables à ceux des oiseaux, est appelé Ornithischiens (ischion semblable à celui des oiseaux). Ces différences squelettiques montrent que les dinosaures sont apparentés à la fois aux crocodiles et aux oiseaux. Ces deux groupes de dinosaures sont présents dès le Trias moyen, et leurs os du bassin caractéristiques sont illustrés ci-dessus.
Les premiers saurischiens étaient carnivores, tandis que leurs descendants, les sauropodes, devinrent végétariens. En revanche, ceux qui possédaient des os du bassin semblables à ceux des oiseaux étaient tous végétariens. Ces derniers sont également connus sous le nom de Prédentés, en raison d’un os particulier, dépourvu de dents, situé à l’avant de la mâchoire.
Relation entre les dinosaures et les oiseaux. — Outre la relation observée au niveau du bassin, décrite précédemment, [ p. 497 ] les squelettes de dinosaures présentent de nombreuses autres similitudes structurelles avec ceux des crocodiles et, plus particulièrement, des oiseaux. La plus souvent relevée est la présence de trois orteils chez les dinosaures carnivores ou primitifs, comme chez la plupart des oiseaux. Cependant, le lien le plus important avec les oiseaux réside dans la nature de l’articulation de la cheville. Chez les humains et les reptiles, cette articulation se situe entre les petits os de la cheville et les deux plus grands os du tibia. Chez les oiseaux et les dinosaures, en revanche, certains os de la cheville sont soudés aux os de la jambe, de sorte que l’articulation se trouve au milieu de la cheville.
Extinction des dinosaures. — Les dinosaures étaient déjà bien différenciés au Trias supérieur et atteignirent leur plein développement à la fin du Jurassique et au Crétacé. Même vers la fin du Mésozoïque, la plupart des espèces étaient encore présentes, mais avant l’apogée de la révolution laramienne, elles avaient toutes disparu. Les derniers spécimens se trouvent dans la formation de Lance, et leur extinction accélérée en Amérique du Nord semble liée au retrait des mers intérieures du Crétacé durant la période de Fort Union. Leur destin semble avoir été scellé par la destruction de leurs habitats dans les marais bordant ces mers intérieures, et par le réchauffement climatique important dû à l’élévation des monts Laramiens. Aucun reptile de la taille et des mœurs des dinosaures n’aurait pu survivre à des hivers aussi rigoureux que ceux qui règnent actuellement dans le Marais Dismal de Virginie.
Une population animale aussi spécialisée que celle des dinosaures du Crétacé a dû être considérablement affaiblie et ses effectifs fortement réduits par la disparition de ses habitats. Le refroidissement du climat les a mis à rude épreuve. Ainsi affaiblis, ils ont été d’autant plus vulnérables face aux mammifères archaïques concurrents qui ont connu une ascension fulgurante durant les périodes de Lance et de Fort Union. Il a été suggéré que ces mammifères, plus actifs, intelligents et à sang chaud, se nourrissaient, entre autres, d’œufs de dinosaures et de jeunes dinosaures n’ayant jamais bénéficié de soins parentaux.
L’histoire des dinosaures. Lull affirme : « Elle ne fut pas brève, car la durée de leur évolution documentée fut trois fois supérieure à celle de l’ère des mammifères qui leur succéda. Ils ne représentent pas une tentative vaine de la nature de peupler le monde de créatures insignifiantes, mais sont comparables, par leur ascension majestueuse, leur lente apogée et leur chute spectaculaire, aux plus grandes civilisations de l’Antiquité. »
Avec l’essor des flores modernes et la concentration accrue de leur nourriture, et la disparition des dinosaures, une évolution rapide des mammifères archaïques devint possible. Cependant, en raison de graves anomalies au niveau du cerveau, des pattes et des dents, [ p. 498 ] ces derniers n’eurent qu’une courte durée de vie et furent à leur tour supplantés par les hordes de mammifères modernisés qui dominèrent la Terre jusqu’à ce que l’homme soit contraint de s’imposer.
¶ Lecture collatérale
Barnum Brown, Fossfl Hunting by Boat in Alberta. American Museum Journal, Vol. 11, 1911, pp. 273-282.
F. A. Lucas, Les animaux du passé. Sixième édition. Musée américain d’histoire naturelle. Collection de manuels, n° 4, 1922.
R. S. Lull, Évolution organique, Chapitres 30 et 31. New York (Macmillan), 1917.
W. D. Matthew, Dinosaures. American Museum of Natural History, Handbook Series, n° 6, 1915.
W. D. Matthew, Dinosaures canadiens. Histoire naturelle, Vol. 20, 1920, pp. 537-544.
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