Un fossil brésilien de la cuisse révèle l'évolution du cerveau des oiseaux

Illustration d’oiseaux. (Unsplash/Mark Olsen)

JAKARTA - Les cerveaux d'oiseaux d'aujourd'hui facilitent le niveau de compétences cognitives et de complexité comportementaire que seuls les mammifères peuvent accompagner.

Cependant, la façon dont le cerveau des oiseaux a évolué au fil des millions d’années par rapport à la forme ancestrale de dinosaurs a longtemps dérouté les scientifiques. Maintenant, cela s’est changé grâce à la découverte spectaculaire de fossiles au Brésil.

Les chercheurs ont déterré le crâne d’une espèce d’oiseaux éclabousses, qui n’était pas encore connue sous le nom de Navaornis hestiyo, qui est très bien préparé pour reconstruire numériquement l’anatomie du cerveau et de ses oreilles internes sur la base de la forme d’un cérébral.

Il y a environ 80 millions d'années durant la période cretaceuse, dernière ère des dinosaurs.

« Cette découverte est unique », a déclaré Guillermo Navalón de la Péréontologie de l’Université de Cambodge, l’un des principaux auteurs de l’étude publiée à mi-chemin ce mois-ci dans la revue Nature.

Oiseaux évolués d’un petit dinosaur en poule au cours de la période jurasica. La découverte du navaornis a rempli un vide de 70 millions d’années dans la compréhension de l’évolution neuranatomie des oiseaux, à partir du plus premier oiseau connu, Archaeopteryx, qui a vécu en Europe il y a environ 150 millions d’années.

Le crâne de Navavaornis, avec des géométriques modernes en termes de forme féminine et de grandes crevasses oculaires, ressemble à de petits arabes. Son cerveau montre un mélange de caractéristiques modernes, anciennes et certaines d’entre elles.

« C’est une preuve longtemps recherchée parce que les cristaux 3D d’anciens d’oiseaux bien conservés - qui volent au-dessus de la tête de dinosaurs - sont très rares, et c’est ce qui est bien conservé », a déclaré le Palaontologue du Musée d’histoire naturelle du comté de Los Angeles et le principal auteur de l’étude Luis Chiappe.

Pendant ce temps, le périontologue de l’Université de Cambodge et l’auteur principal de l’étude Daniel Field a déclaré: « Les scientifiques ont eu du mal à comprendre comment et quand un cerveau unique et une intelligence extraordinaire des oiseaux évoluent. Ce domaine a attendu la découverte de fossiles exactement comme ça. »

Son nom signifie « oiseau naval » est tiré de William Nava, le scientifique qui a découvert le fossile en 2016 dans l’État de Sao Paulo dans le sud-est du Brésil.

Les Navaornis appartient à un groupe d’oiseaux appelé enantiornithines qui se développent rapidement pendant l’ère Kapur, mais sont mort dans l’obscurité d’astéroïdes il y a 66 millions d’années qui ont détruit les dinosaurs, mais ont sauvé une lignée d’oiseaux qui se développent encore rapidement à ce jour. Cela signifie que Navaornis n’est pas le ancêteur des oiseaux d’aujourd’hui, et ses caractéristiques qui semblent moderne ont évolué séparément par rapport aux caractéristiques des oiseaux d’aujourd’hui.

Son milieu est mince et subtil, ce qui montre qu’il mangeait des insectes et des graines qu’il pouvait éter complètement. Il vit à côté de dinosaurs qui mangent de longues plantes et de grands dinosaurs qui mangent de la viande.

« À une étude, il pourrait ressembler très bien à un oiseau vivant. Cependant, un examen plus approfondi pourrait révéler un certain nombre de traces anciennes qui ne existent pas chez les oiseaux vivants, telles que les cicatrices qui se démarquent sur les ailes », a déclaré Field.

Le cerveau de Navaornis - dont la taille est d'environ quatre-dix pouces (10 mm) - est relativement petit, par rapport à la taille du crâne que chez les oiseaux modernes, mais est plus grand et plus complexe que chez les Archaeopteryx.

Son petit cerveau, la structure du cerveau des oiseaux vivants aide à coordonner le contrôle moteur du vol, est plus petit que chez les espèces d'oiseaux d'aujourd'hui et ressemble plus à l'Archaeopteryx.

Cependant, son cerveau se connecte à la moelle épinière de la manière similaire aux oiseaux modernes, et dans ce cas, les humains sont contraires aux Archaeopteryx et aux dinosaurs d'origine oiseau.

Son cerveau a plusieurs caractéristiques qui sont une transition entre l’Archaeopteryx et l’oiseau moderne. Sa taille et la forme du cerveau sont entre les deux, la structure qui chez les oiseaux existants contient encore des zones impliquées dans une cognition complexe, suggérant que son cerveau est plus avancé cognitivement que les oiseaux les plus tôt, mais moins avancé que les oiseaux d’aujourd’hui.

Le navaornis comporte plusieurs caractéristiques uniques telles que l’appareil vestibulaire, l’organe d’équilibre de l’oreille interne, qui est plus grande que d’autres oiseaux connus.

« Il y a un écart significatif ( dans les enregistrements fossiles) entre des oiseaux comme Archaeopteryx qui ont un type de cerveau plus ressemblant aux dinosaurs et des oiseaux très étroitement liés aux oiseaux modernes », a déclaré M. Chiappe.

« Les nouvelles preuves documentent une phase transitoire dans l’évolution du cerveau, mais avec certaines spécialités inattendues qui pourraient être liées aux caractéristiques fonctionnelles comme le vol », a-t-il ajouté.

Les fossiles bien conservés depuis les premiers stades de l’évolution des oiseaux sont assez rares. La fragilité des os d’oiseaux rend leurs fossiles rares. Le cristaux est préservé en trois dimensions, au lieu d’être détruit aussi bien que de nombreux autres fossiles. Le fossil, qui comprend 80% des cristaux d’oiseaux, montre qu’il est un voleur compétent.