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mercredi 26 novembre 2014

Climatisation de série pour les dinosaures

Les ankylosaures, ces dinosaures qui avaient la clim' dans le crâne

Des dinosaures du Crétacé possédaient des voies respiratoires particulières qui les aidaient à alimenter leur cerveau en air frais sous leur épaisse carapace osseuse. La méthode est tout à fait différente de celle des cornets, connue chez les mammifères et les oiseaux actuels.




Sous leur lourde armure osseuse, un groupe de dinosaures appelés ankylosaures, vivant il y a plus de 65 millions d'années sur le continent américain, possédaient un système remarquable de refroidissement de leur cerveau, ont démontré des chercheurs de l'université de l'Ohio, aux États-Unis, lors du récent colloque annuel de la Société de paléontologie des vertébrés à Berlin.

« Ces têtes uniquement recouvertes d'os ressemblent à des rochers pourvus d'yeux, décrit Jason Bourke, doctorant et représentant de son équipe de recherche. Et pourtant, lorsque vous regardez à l'intérieur, ils ont ces ''nez'' qui s'étendent dans tout le volume. »


L'équipe scientifique a découvert ces voies nasales biscornues, il y a plusieurs années, et a à présent défini leur fonctionnement : en passant dans de longues et sinueuses voies respiratoires richement vascularisées, l'air ambiant diminuait la température du sang par un mécanisme d'échange de chaleur. Ce sang rafraîchi abaissait à son tour celui de l'encéphale en l'irriguant. Ce système devait donc permettre aux ankylosaures de maintenir une température interne homogène et d'éviter une surchauffe du cerveau, petit chez ces dinosaures, et donc sujet à ce type de risque. 




 Un Panoplosaurus mirus dans son environnement du Crétacé. © J.T. Csotonyi, Wikimedia Commons, cc by sa 2.5

Les voies nasales servaient aussi de caisse de résonance


Pour tester cette idée, les chercheurs ont scanné et modélisé des crânes fossiles de deux individus : un Panoplosaurus mirus, géant de près de 2 tonnes, et un Euoplocephalus tutus, encore plus grand et possédant une queue en forme de massue. Par simulation, les scientifiques montrent que la température de l'air inhalé dans les voies nasales jusqu'à la gorge monte de 20 °C tandis que le sang perd 18 °C.

Mais les choses ne s'arrêtent pas là. À l'expiration, les dinosaures étaient capables de refroidir l'air contenu dans leurs poumons et d'économiser ainsi de l'humidité et jusqu'à 70 % de l'énergie requise pour chauffer l'air inspiré. Euoplocephalus disposait de meilleures aptitudes pour ce faire que Panoplosaurus, peut-être grâce à des voies nasales plus complexes. Cet avantage physiologique et anatomique pouvait contrebalancer un plus fort risque de coup de chaleur du fait de sa taille supérieure.


Pour les chercheurs, ce système de ventilation est une alternative à d'autres déjà bien connus, la plupart des actuels mammifères et oiseaux bénéficiant de cornets respiratoires, sorte de lamelles cartilagineuses ayant une fonction thermorégulatrice et d'économie d'eau similaire à celle étudiée chez les ankylosaures. « C'est la première fois que nous avons pu montrer qu'un animal qui ne possède pas ces cornets a trouvé un autre moyen pour chauffer et refroidir l'air, simplement en ''allongeant'' ses voies respiratoires et en les ''enroulant'' sur elles-mêmes », déclare Jason Bourke, de façon imagée. Pour les chercheurs, il n'est pas impossible qu'elles aient aussi servi de caisse de résonance pour amplifier les sons émis par l'animal, lui permettant ainsi de communiquer sur de grandes distances.

Publié par Dajaltosa - Source :  Futura Terre

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