Regardez par la fenêtre et vous apercevrez peut-être un dinosaure vivant. Au lieu de sombrer dans l'anéantissement total il y a 66 millions d'années, la lignée de dinosaures aviaires a non seulement réussi à survivre, mais également à prospérer à la suite d'une extinction massive, donnant naissance à des oiseaux modernes.
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Les fossiles peuvent nous aider à retracer la façon dont les redoutables reptiles se sont transformés en troupeaux à plumes que nous voyons aujourd'hui. Mais il est également possible de travailler en arrière, en utilisant le riche enregistrement évolutif écrit dans les tissus mous et les gènes des oiseaux.
Le paléontologue de Yale, Bhart-Anjan Bhullar, s'est éloigné à cette intersection où le moderne rencontre la préhistoire. Bhullar utilise des «techniques biologiques évolutives éprouvées» pour explorer la transformation des dinosaures en associant des os et des pistes anciens à une compréhension du développement des espèces modernes.
Selon Bhullar, à des niveaux purement superficiels, les différences entre les dinosaures ancestraux et les oiseaux d'aujourd'hui peuvent sembler accablantes: «Les oiseaux sont beaucoup plus petits. Le crâne de l'oiseau est beaucoup plus petit ", mais il a un cerveau élargi, dit-il." Ils n'ont pas de dents. Ils ont en fait un visage très court. Ils ont une architecture très différente. "
Le secret réside dans le fait que certains de ces changements majeurs découlent de modifications relativement mineures au début du développement d'un animal. «Au début, cela ressemble à un million de changements», dit Bhullar, «mais il s'avère que beaucoup de ces changements sont potentiellement explicables si vous considérez les oiseaux comme des versions potentiellement juvénisées du dinosaure ancestral.»
C'est ce que Bhullar et ses collègues ont conclu dans un document de 2012 analysant les modifications de la forme du crâne d'un dinosaure. Dans les travaux menés pendant un doctorat Étudiant à l'Université Harvard sous la supervision d'Arhat Abzhanov, l'équipe a découvert que le gros cerveau, les grands yeux et les visages rapprochés des oiseaux sont autant de traits communs avec les nourrissons dinosaures, ce qui signifie que les oiseaux d'aujourd'hui sont des visages d'enfants.
Mais Bhullar ne s’est pas arrêté là. Une partie du mystère du passage de l’oiseau au dinosaure a été l’évolution du bec. Le bec supérieur des oiseaux est construit sur un seul gros os appelé prémaxille. Cet os est petit, a souvent des dents et ne constitue que la pointe du museau de la plupart des dinosaures. Mais au cours de l'évolution des oiseaux, les os appariés de premaxillae se sont élargis et sont devenus le principal ancrage squelettique d'un bec édenté. Comment est-ce arrivé?
«Cela a à voir avec des gènes de structuration plus spécifiques», déclare Bhullar. Ce sont les instructions génétiques qui disent aux embryons précoces comment les cellules doivent se déplacer pour sculpter un animal adulte.
Comme détaillé dans un article publié plus tôt cette année, Bhullar et ses collègues ont découvert que les modifications mineures apportées à ces gènes de configuration chez les poulets leur permettaient de recréer un visage plus semblable à celui de leurs ancêtres dinosaures non aviaires. L’expérience a permis à des embryons de poulet «de développer des squelettes qui étaient à bien des égards plus ancestraux», dit Bhullar. Cela incluait de petits os de mâchoire arrondis qui «ressemblaient étrangement plus à la forme ancestrale».
Dans la suite de ce travail, mené avec son équipe à Yale, Bhullar décrit comment un os différent de la mâchoire a changé avec l’évolution des oiseaux. Cet os, le maxillaire, est énorme et contient la plupart des dents du haut des dinosaures, mais est réduit à une minuscule jambe de force chez les oiseaux. Associée aux recherches précédentes, la nouvelle science, annoncée le mois dernier lors de la réunion annuelle de la Society of Vertebrate Paleontology, montre comment la pointe du museau du dinosaure est devenue la principale partie du bec de l'oiseau, tandis que la partie la plus dentée de la mâchoire du dinosaure rétréci à presque rien.
Élément par élément, Bhullar et ses collègues commencent à comprendre les fondements de l’une des transitions les plus transcendantes de l’histoire de l’évolution. Ce n’est pas que Bhullar soit intéressé par la création d’un «poulet-auréole» - de telles propositions font les manchettes mais ne feraient que masquer la véritable merveille de ce que le temps et l’évolution nous ont offerts.
«Nous savons que les animaux, les organismes, portent dans leur morphologie l'héritage de leur histoire», explique Bhullar. "Dans les parties minuscules de leur morphologie, dans l'acide nucléique qui constitue le génome lui-même, il y a beaucoup plus de caractéristiques - des fardeaux d'histoire, des reliques laissées, des fossiles moléculaires - et ceux-ci représentent peut-être un trésor de potentialités que nous pouvons utiliser pour expliquer l'histoire de la vie et peut-être même son avenir. "
