Des modèles de mue uniques pourraient avoir sauvé les oiseaux lors de l’extinction des dinosaures

Les chercheurs pourraient être sur le point de répondre à la question de savoir comment les ancêtres des oiseaux d’aujourd’hui ont réussi à survivre à l’événement cataclysmique qui a tué les dinosaures il y a 66 millions d’années. L’étude suggère que la survie des ancêtres aviaires pourrait être liée à leurs schémas de mue uniques.

La mue d’un oiseau, aussi insignifiante qu’elle puisse paraître, est un processus vital lié à de nombreuses fonctions importantes, a expliqué Jingmai O’Connor, conservateur associé des reptiles fossiles au Field Museum de Chicago.

Chaque oiseau est un vestige vivant d’une époque de dinosaures. Le plumage d’un oiseau, composé de structures complexes de protéines kératiniques (semblables à nos cheveux et à nos ongles), joue un rôle essentiel dans le vol, le camouflage, la thermorégulation, l’attraction du partenaire et la protection contre les rayons UV nocifs. Cependant, ces structures sophistiquées sont incapables d’être réparées, ce qui signifie qu’elles doivent être fréquemment remplacées selon un processus appelé mue.

« Je pense que peu de gens pensent à la mue, mais c’est fondamentalement un processus très important pour les oiseaux », a déclaré O’Connor. Ses recherches les plus récentes portaient sur un amas de plumes d’oiseaux juvéniles vieux de 99 millions d’années piégées dans l’ambre, fournissant la première preuve fossile définitive de la mue des juvéniles.

Mue simultanée

Le spécimen présentait une combinaison unique de traits que l’on ne retrouve chez aucune espèce d’oiseau existante, démontrant une croissance simultanée de toutes les plumes du corps. Ce schéma est plus typique chez les espèces d’oiseaux nidicoles, qui éclosent nus et dépendent fortement de leurs parents pour se réchauffer et se nourrir. Cependant, les recherches antérieures d’O’Connor suggéraient que cet oiseau disparu appartenait aux Énantiornithines, un groupe connu pour sa nature précoce, ce qui signifie qu’ils sont nés avec des plumes et étaient assez autonomes dès leur plus jeune âge.

La mue simultanée, telle qu’observée chez cet oiseau juvénile, pourrait avoir eu de graves implications pour les énantiornithines lors de l’impact dévastateur d’un astéroïde qui a provoqué l’extinction massive. Cet événement d’extinction aurait entraîné une chute drastique des températures mondiales et une rareté des ressources.

En tant qu’oiseau nidifuge subissant une mue rapide, les besoins énergétiques pour rester au chaud auraient été élevés. Cependant, avec des ressources limitées, ces demandes seraient difficiles à satisfaire, contribuant potentiellement à leur extinction éventuelle.

Evolution de la mue

En plus de cette découverte révolutionnaire, O’Connor et le chercheur postdoctoral Yosef Kiat ont entrepris une autre étude visant à comprendre l’évolution de la mue chez les oiseaux en examinant ses schémas chez les espèces existantes.

La recherche, publiée dans la revue Biologie des communications, a révélé que la plupart des oiseaux adultes modernes subissent une mue séquentielle, remplaçant quelques plumes à la fois sur plusieurs semaines. Cette méthode permet à l’oiseau de conserver ses capacités de vol pendant la période de mue. Les mues simultanées, qui impliquent la perte et la repousse de toutes les rémiges en même temps, étaient moins courantes et généralement observées chez les espèces aquatiques comme les canards, qui ne dépendent pas beaucoup du vol pour leur survie.

Il est intéressant de noter que les preuves de mue chez les oiseaux fossiles et autres dinosaures à plumes sont rares. « Nous avions l’hypothèse que les oiseaux ayant des mues simultanées, qui se produisent sur une durée plus courte, seraient moins représentés dans les archives fossiles », a expliqué O’Connor. Cette théorie suggère qu’une période de mue plus courte équivaut à moins de chances pour un oiseau de mourir et donc de se fossiliser pendant la mue, préservant ainsi les preuves de ce processus crucial.

« Nous avons testé plus de 600 peaux d’oiseaux modernes conservées dans la collection ornithologique du Field Museum pour rechercher des preuves de mue active », a déclaré Kiat. « Parmi les oiseaux en mue séquentielle, nous avons trouvé des dizaines de spécimens en mue active, mais parmi les mues simultanées, nous n’en avons trouvé pratiquement aucun. »

Les résultats semblent correspondre à leur hypothèse, faisant allusion à la possibilité que l’absence de preuves de mue dans les archives fossiles puisse être due à un nombre moins élevé de cas de mue simultanée chez les oiseaux anciens.

Des idées précieuses

Bien que leur étude soit basée sur des oiseaux modernes, les scientifiques pensent que ces résultats pourraient fournir des informations précieuses sur les schémas de mue des oiseaux préhistoriques. « En paléontologie, nous devons faire preuve de créativité, car nous ne disposons pas d’ensembles de données complets », a déclaré O’Connor. « Ici, nous avons utilisé l’analyse statistique d’un échantillon aléatoire pour déduire ce que l’absence de quelque chose nous dit réellement. »

Dans ce contexte, l’absence notable d’oiseaux fossiles en mue, malgré la prévalence d’une mue active chez les spécimens d’oiseaux modernes, indique que les oiseaux fossiles n’ont probablement pas mué aussi fréquemment que les oiseaux d’aujourd’hui. Il est plausible qu’ils aient subi une mue simultanée, ou qu’ils n’aient peut-être pas suivi le calendrier de mue annuel typique de la plupart des espèces d’oiseaux actuelles.

Ces études révolutionnaires sur la mue dévoilent un thème récurrent : les habitudes de mue des oiseaux préhistoriques et des dinosaures à plumes, en particulier ceux issus de groupes qui n’ont pas survécu à l’extinction massive, étaient nettement différentes de celles des espèces aviaires d’aujourd’hui.

« Toutes les différences que l’on peut trouver entre les oiseaux à couronne et les oiseaux à tige deviennent essentiellement des hypothèses sur la raison pour laquelle un groupe a survécu et les autres n’ont pas survécu », a déclaré O’Connor. Elle a proposé que la survie différentielle puisse être attribuée à une multitude de facteurs, dont l’un pourrait très bien être le processus de mue.

«Je ne pense pas qu’il y ait une raison particulière pour laquelle les oiseaux de la couronne, le groupe qui comprend les oiseaux modernes, ont survécu. Je pense que c’est une combinaison de caractéristiques. Mais je pense qu’il devient clair que la mue pourrait avoir été un facteur important dans la survie des dinosaures », a conclu O’Connor.

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