Premiers oiseaux

Le récit

Une plume dans la pierre

En 1861, dans une carrière de calcaire près de Solnhofen, un petit village de Bavière, en Allemagne, des ouvriers ont fendu une dalle et ont trouvé à l’intérieur le fossile d’un animal jamais vu. Il avait une longue queue osseuse, des pattes avec des griffes, la bouche pleine de dents, et tout autour du corps et des bras, imprimées dans la pierre, des plumes. C’était quelque chose à mi-chemin entre un reptile et un oiseau. L’animal a été appelé Archaeopteryx, du grec « ancienne aile » ou « ancienne plume ».

Le moment était parfait. Deux ans seulement auparavant, en 1859, Charles Darwin avait publié L’Origine des espèces, en soutenant que les êtres vivants dérivent les uns des autres par de longues transformations. À ses critiques, Darwin ne pouvait pas encore montrer les formes intermédiaires que sa théorie prévoyait. Archaeopteryx ressemblait justement à l’une d’elles. Le médecin bavarois qui avait reçu le fossile, Karl Häberlein, l’a vendu au British Museum de Londres, où il a été étudié par l’anatomiste Richard Owen. Son défenseur le plus célèbre fut un autre Anglais, Thomas Huxley, grand partisan de Darwin.

Le calcaire des merveilles

Le calcaire de Solnhofen est fait d’une boue très fine, déposée il y a 150 millions d’années dans des lagunes tranquilles et pauvres en oxygène, où les corps n’étaient ni mangés ni dérangés. C’est pourquoi il a conservé des fossiles de façon extraordinaire : méduses, insectes, poissons, ptérosaures, jusqu’aux nuances des plumes. Ce calcaire est aussi utilisé depuis des siècles en imprimerie : la lithographie, une technique d’impression inventée à la fin du XVIIIe siècle, se faisait justement sur des plaques de ce matériau.

Aujourd’hui, on connaît environ quatorze squelettes d’Archaeopteryx, tous de la région de Solnhofen. Le plus beau est le spécimen de Berlin, trouvé en 1874-1875 et acheté par le musée de Berlin en 1881, avec des plumes bien visibles. L’animal était à peu près gros comme un corbeau ou une pie, environ un demi-mètre, et vivait dans un archipel d’îles tropicales, avec une végétation d’arbustes.

Oiseau ou dinosaure ?

Pendant longtemps, Archaeopteryx a été appelé « le premier oiseau ». Mais plus on découvrait de fossiles, plus il ressemblait à un petit dinosaure à plumes. Dans les années 1960, l’Américain John Ostrom a étudié Deinonychus, un dinosaure prédateur, et a vu que ses membres étaient extraordinairement semblables à ceux d’Archaeopteryx. De là est née de nouveau l’idée que les oiseaux sont des dinosaures. Puis, à partir de 1996, en Chine, dans la province du Liaoning, on a trouvé des fossiles de dinosaures avec des plumes ou des filaments semblables à du duvet : Sinosauropteryx, Microraptor à quatre ailes, et même Yutyrannus, un parent du Tyrannosaure long d’environ 8 à 9 mètres et couvert de plumes.

Aujourd’hui, la plupart des paléontologues pensent que les oiseaux sont une branche des dinosaures théropodes, ces carnivores qui marchaient sur deux pattes. Archaeopteryx montre bien ce qui se passait dans ce passage. C’est pourquoi le titre de « premier oiseau » est discuté : cela dépend de la façon dont on définit un oiseau, et de l’endroit où l’on trace une ligne dans une transformation graduelle. Certaines études, comme une de 2011 sur un fossile chinois, Anchiornis, ont même proposé qu’Archaeopteryx soit un parent de Velociraptor et non l’ancêtre des oiseaux. Le débat est encore ouvert.

Savait-il voler ?

Les plumes des ailes d’Archaeopteryx sont asymétriques, avec un côté plus étroit que l’autre, comme celles des oiseaux qui volent aujourd’hui : c’est un signe que l’animal savait exploiter l’air. Il n’avait cependant pas la grande carène sur la poitrine qui, chez les oiseaux modernes, soutient les muscles du vol. Une étude de 2018 sur un fossile, faite avec des rayons X, a suggéré qu’il pouvait voler par de brefs battements d’ailes, peut-être pour fuir les prédateurs ou pour monter dans les arbres. D’autres chercheurs pensent qu’il était plutôt un planeur. Ici aussi, la science n’a pas clos la question.

Une chose que les fossiles montrent, c’est que les plumes ne sont pas nées pour voler : elles étaient déjà présentes chez des dinosaures qui ne volaient pas, probablement pour garder la chaleur ou pour se faire remarquer de leurs compagnons. Ce n’est que plus tard qu’elles ont été utilisées pour le vol. C’est un exemple de la façon dont l’évolution réutilise des caractères déjà existants.