Comment nageaient les plésiosaures ?

Une étude récente publiée dans la revue PeerJ a découvert que les plésiosaures – un groupe de sauriens qui vivaient il y a environ 210 millions d’années à la fin du Trias et qui ont disparu à la fin du Crétacé – se sont adaptés à la vie sous l’eau d’une manière unique : leurs membres antérieurs et postérieurs ont évolué pour former quatre membres uniformes, des nageoires en forme d’ailes qu’ils tordaient pour nager efficacement.

Les plésiosaures appartenaient à un groupe de sauriens appelés Sauropterygia (« lézards à palettes ») qui, au cours de l’évolution, se sont réadaptés à la vie dans les océans. Alors que la plupart d’entre eux avaient un cou extrêmement long et une petite tête, des preuves de certains spécimens prédateurs au cou court et au crâne énorme ont également émergé. Cependant, ce qui rendait les plésiosaures si inhabituels, ce sont leurs quatre nageoires uniformes en forme d’ailes.

« La transformation des pattes avant en nageoires en forme d’ailes est relativement courante au cours de l’évolution, par exemple chez les tortues marines. Cependant, plus jamais les pattes postérieures n’ont évolué vers une aile semblable à un profil aérodynamique presque identique », a déclaré Anna Krahl, auteure principale de l’étude, paléontologue à l’Université de Tübingen.

Depuis plus de 120 ans, les experts en paléontologie des vertébrés se demandent comment les plésiosaures auraient pu nager avec ces quatre nageoires. Alors que certains scientifiques affirmaient qu’ils ramaient comme des tortues d’eau douce ou des canards, et d’autres qu’ils volaient sous l’eau comme des tortues de mer ou des pingouins, certains chercheurs pensaient qu’ils combinaient en fait le vol sous-marin et l’aviron comme le font les lions de mer ou les tortues à nez de cochon d’aujourd’hui.

En analysant la structure corporelle de plusieurs fossiles de plésiosaures, le Dr Krahl a découvert que ces créatures avaient des coudes, des genoux, des mains et des chevilles raides, mais des articulations de hanche, d’épaule et de doigt fonctionnelles. « Une analyse les comparant aux tortues de mer d’aujourd’hui, et basée sur ce que l’on sait de leur processus de nage, a indiqué que les plésiosaures n’étaient probablement pas capables de faire tourner leurs nageoires autant qu’il serait nécessaire pour ramer », a-t-elle expliqué.

Cependant, les plésiosaures pourraient finalement tordre leurs nageoires pour les placer dans une position hydrodynamiquement favorable et produire une portance sans faire pivoter le haut de leurs bras et leurs cuisses. « Cela pourrait fonctionner en tournant les palmes autour de leur axe long », a déclaré le Dr Krahl. « Il a également été démontré que d’autres vertébrés, comme la tortue luth, utilisent ce mouvement pour générer une propulsion par portance. » La torsion impliquait très probablement de plier leur premier doigt loin vers le bas et leur dernier doigt loin vers le haut, les doigts restants reliant ces positions extrêmes, de sorte que la pointe du flipper soit presque verticale sans nécessiter de véritable rotation des épaules ou des poignets.

En calculant les forces exercées sur les muscles individuels qui généraient la course ascendante et descendante, le Dr Krahl et ses collègues ont découvert que la course descendante des deux paires de palmes était plus puissante que la course ascendante – de la même manière avec les tortues marines d’aujourd’hui, et différemment des autres créatures aquatiques telles que comme les pingouins ou les baleines.

« Les plésiosaures se sont adaptés à la vie dans l’eau d’une manière très différente de celle des baleines, par exemple. Ce chemin unique de l’évolution illustre l’importance de la recherche paléontologique, car c’est la seule façon pour nous d’apprécier toute la gamme de ce que l’évolution peut apporter », a conclu le Dr Krahl.

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Par Andreï Ionescu, Espèces-menacées.fr Rédacteur