Les Sauropodes étaient des dinosaures extrêmes. De la relativement petite espèce naine, toujours respectable, aux dinosaures géants s'étendant sur plus de 30 mètres, ces dinosaures à tête allongée, à tête de colonne et à tête de colonne étaient parmi les plus étranges créatures à avoir jamais marché sur la Terre. Ne vous laissez pas berner par la familiarité d'espèces comme Apatosaurus et Brachiosaurus ; L'anatomie des sauropodes était si étrange que les paléontologues discutent encore des questions fondamentales de leur biologie. La façon dont les sauropodes se sont accouplés, nourris, pompé le sang de leurs cœurs jusqu'à la tête et même la façon dont ils se tenaient le cou ont fourni de riches sujets de discussion aux spécialistes. Parmi les mystères les plus anciens, il y a la façon dont des animaux aussi énormes et sans aucun doute actifs se sont empêchés de surchauffer. La solution réside peut-être dans une bizarrerie anatomique partagée avec les oiseaux.
Diplodocus et ses proches ont peut-être eu un problème de température corporelle. De multiples sources de données, allant de l’histologie aux proportions des membres, ont indiqué que les dinosaures disparus avaient un profil physiologique plus proche de celui des dinosaures aviaires et des mammifères que n’importe quel reptile, mais le maintien d’un métabolisme actif et d’une température corporelle élevée avait un coût pour de gigantesques dinosaures. Plus le dinosaure était gros, plus il aurait été difficile de rejeter l'excès de chaleur. Si un sauropode au fonctionnement chaud devait le saboter pour rattraper un partenaire ou échapper à un théropode traqueur, le dinosaure risquait de surchauffer du fait de l'exercice.
La difficulté que les grands sauropodes ont du faire face à une perte de chaleur a parfois été citée comme une raison pour laquelle ces dinosaures devaient avoir une physiologie ectothermique, semblable à celle d'un crocodile, ou qu'ils étaient des "gigantothermes" qui ne maintenaient que des températures corporelles relativement élevées en raison de leur taille et donc eu un peu plus de latitude avec la chaleur générée par l'exercice. Comme l'a expliqué le paléontologue Matt Wedel dans une étude de 2003 sur la biologie des sauropodes, ces positions reposent sur des hypothèses concernant les systèmes respiratoires des dinosaures et la physiologie, qui utilisaient les crocodyliens comme modèles. Les données de microstructure osseuse indiquent non seulement que les sauropodes se développent à un rythme extrêmement rapide, mais les paléontologues ont découvert que leurs systèmes respiratoires ressemblaient à ceux des oiseaux et combinaient les poumons à un système de sacs aériens. Un tel système aurait été conçu pour faire face à un mode de vie actif et endothermique, y compris un moyen de rejeter l'excès de chaleur.
Nous savons que les sauropodes avaient des sacs aériens à cause de leurs os. Dans le cou, en particulier, des sacs aériens provenant du cœur du système respiratoire ont envahi l'os et laissé des empreintes distinctives. (Même s'ils ne sont pas toujours aussi nombreux, les dinosaures théropodes présentent également des traces de ces sacs aériens. À ce jour, personne n'a jamais trouvé de preuve solide de la présence de sacs aériens dans les dinosaures ornithischiens, y compris les ceratopsiens à cornes, les hadrosaurs à bec-de-biche et les ankylosaurs à l'armure .) En plus d’éclaircir les squelettes des sauropodes et d’accroître leur efficacité respiratoire, ce système complexe a peut-être joué un rôle important en permettant aux sauropodes de rejeter la chaleur par refroidissement par évaporation de la même manière que le font les grands oiseaux. Le concept est similaire à ce qui fait fonctionner un marais plus froid: l'évaporation de l'eau dans les tissus humides de la trachée d'un sauropode pendant l'expiration aurait aidé le dinosaure à évacuer la chaleur dans l'air sortant.
Mais le rôle des sacs à air dans un tel système, et encore moins un animal de plus de 80 pieds de long, n’est pas clair. La conclusion est évidente - comme les oiseaux, les sauropodes avaient le matériel anatomique pour se refroidir - mais la mécanique du processus est encore obscure étant donné que nous ne pouvons pas observer un Mamenchisaurus vivant. Plus tôt cet automne, cependant, la biologiste Nina Sverdlova et ses collègues ont lancé des recherches qui pourraient aider les paléontologues à examiner de plus près la respiration des sauropodes.
À l'aide d'observations d'oiseaux vivants, Sverdlova a créé un modèle virtuel de trachée et de sac gonflable pour le poulet dans l'optique de simuler un échange de chaleur. Les chercheurs ont découvert que leur modèle relativement simple était capable de s'approcher des données expérimentales d'oiseaux vivants. Des modèles similaires pourraient donc aider les paléobiologistes à estimer le déversement de chaleur des sauropodes. Nous devrons attendre ce que de futures études trouveront. Cet élément de preuve ne résoudra pas totalement le débat sur la physiologie des sauropodes et la température corporelle, mais il pourrait aider les paléobiologistes à examiner de plus près les coûts et les avantages d'une telle taille.
Références:
Sander, P., Christian, A., M. Clauss, M., Fechner, C., Gee, C., E. Griebeler, H., Gunga, H., Hummel, J., H. Mallison, H., Perry, S. Preuschoft, H., Rauhut, O., Remes, K., T. Tutken, Wings, O., Witzel, U. 2011. Biologie des dinosaures sauropodes: l'évolution du gigantisme. Revues biologiques 86: 117-155
Sverdlova, N., Lambertz, M., Witzel, U., Perry, S. 2012. Conditions limites pour le transfert de chaleur et le refroidissement par évaporation dans la trachée et le système de poches d'air de la poule domestique: Une analyse CFD bidimensionnelle. PLOS One 7, 9. e45315
Wedel, M. 2003. Pneumaticité vertébrale, sacs aériens et physiologie des dinosaures sauropodes. Paléobiologie 29, 2: 243-255
