Sur la terre des dinosaures

SUR LA TERRE DES DINOSAURES

LA SÉRIE

SUR LA TERRE DES DINOSAURES

Série de Jasper James et Tim Haines (Walking with Dinosaurs, Grande-Bretagne, 1999)

Réalisée en partie avec des images de synthèse spectaculaires, cette série britannique passionnante, racontée par André Dussolier (Kenneth Brannagh dans la version originale), relate la vie des dinosaures et autres créatures de l'ère mésozoïque, jusqu'à  leur extinction, à la fin du Crétacé.

UNE NOUVELLE DYNASTIE (New Blood)
Il y a deux cent vingt millions d'années, la Terre est peuplée d'extraordinaires créatures . Pour survivre à  la saison sèche dans une vallée fluviale, d'énormes Placerias broutent l'herbe des prairies, tandis que les premiers mammifères fouisseurs élèvent leurs petits. Agiles et agressifs, les jeunes Coelophysis apprennent à  chasser en bande et à  repousser un gigantesque prédateur, le Postosuchus.

L'ERE DES GÉANTS (Time of the Titans)
Cet épisode retrace, il y a cent cinquante deux millions d'années, l'épopée d'un diplodocus. A la naissance, une jeune femelle échappe de peu à  la violente attaque d'un allosaure. Une fois atteint son poids adulte de vingt-cinq tonnes, elle retrouvera à  douze ans son premier partenaire, et la vie poursuivra son cycle ...

MERS CRUELLES (Cruel Sea)
Il y a 149 millions d'années, des femelles Ophtalmosaurus se rassemblent par milliers, dans des eaux coralliennes, peu profondes, pour donner naissance aux petits. Ceux-ci devront se débrouiller seuls et survivre à  différents prédateurs, toujours sur le qui-vive, comme le Liopleurodon, le plus grand carnivore de tous les temps.

LES MAÎTRES DU CIEL (Giant of the Skies)
Il y a cent vingt-sept millions d'années, un gigantesque Ornithocheirus, le plus grand volatile jamais connu, quitte le Brésil a tire d'ailes en quête d'un partenaire qu'il trouvera (ou pas?)... en Europe du Sud. Son odyssée nous permet de présenter l'incroyable diversité des espèces vivantes du crétacé supérieur.

LES LUTINS DES GLACES (Spirits of the Ice Forest)
D'épaisses forêts recouvraient il y a cent millions d'années l'Antarctique, entièrement privé de soleil, durant deux mois, à  la saison froide. A cette époque, des petits d'herbivores, les Leaellynasaura, vivent en société, se reproduisent, élèvent leurs enfants, et s'efforcent d'échapper aux féroces Allosaures polaires.

MORT D'UNE DYNASTIE (Death of a Dynasty)
Il y a soixante-cinq millions d'années, nos cousins bipèdes et préhistoriques semblaient plus vigoureux que jamais, mais leur environnement leur devint soudaiement hostile. Cet épisode s'achève sur la mort dramatique de ces étonnantes créatures. Le gigantesque météorite qui s'abat sur la Terre avec une puissance atomique ne laissera des dinosaures qu'os et fossiles.
Images © BBC

CLASSIFICATION

Ordre des Saurischiens
- Sous-Ordre des Théropodes
Théropodes primitfs / position incertaine
Eoraptor
Famille des Herrérasauridés
Super-Famille des Cœlurosauriens
Famille des Coelophysidés
Famille des Coeluridés
Famille des Compsognathidés
Famille des Ornithomimidés
Famille des Oviraptoridés
Famille des Deinocheiridés
Famille des Saurornithoïdes
Famille des Troodontidés
Famille des Ségisauridés
Super-Famille des Deinonychosauriens
Famille des Dromaeosauridés
Super-Famille des Carnosauriens
Famille des Torvosauridés
Famille des Allosauridés
Famille des Cératosauridés
Famille des Spinosauridés
Famille des Tyrannosauridés
Famille des Abelisauridés
Famille des Carcharodontosauridés
- Sous-Ordre des Sauropodomorphes
Super-Famille des Prosauropodes
Famille des Anchisauridés
Famille des Thécodontosauridés
Famille des Platéosauridés
Famille des Mélanorosauridés
Famille des Yunnanosauridés
Super-Famille des Sauropodes
Famille des Cétiosauridés
Famille des Brachiosauridés
Famille des Camarasauridés
Famille des Diplodocidés
Famille des Titanosauridés
Famille des Agustinidés
Famille des Astrodontidés
Famille des Rebbachisauridés
© Copyright Arnaud Salomé - Dinonews

DISPARITION

ENQUÊTE

par Arnaud Salome

Parmi les milliers d'êtres disparus qu'a révélé la paléontologie depuis deux siècles, les dinosaures occupent une place à  part : plus que jamais, les dinosaures sont à  la mode et beaucoup d'entre eux sont plus familiers au grand public que bien des animaux vivant actuellement !

Elémentaire mon cher Watson...
 
C'est la crise Crétacé/Tertiaire ou crise K-T (K comme "Kreide" qui signifie "craie" en allemand) qui remporte facilement le titre d'événement ayant suscité le plus de débats passionnels sur son explication...

Toute cette agitation a longtemps empêché que la question fasse l'objet d'un vrai débat scientifique et les hypothèses se sont multipliées à  tel point que l'on peut dire que tout ou presque a été imaginé... jusqu'à  l'intervention d'extraterrestres ! Une profusion d'hypothèses qui montre à  la fois l'intérêt que l'on a porté au problème et la difficulté que l'on a éprouvée à  le résoudre. Avant de continuer, revenons-donc sur les hypothèses les plus marquantes afin d'essayer d'y voir plus clair (elles ne sont pas présentées selon un ordre hiérarchisé) :

Les dinosaures ne pouvaient plus évoluer, ils seraient arrivés à  la fin de leurs capacités évolutives
 
De nombreuses hypothèses peuvent être regroupées sous cette vieille conception des dinosaures : des monstres inadaptés, voués à  l'extinction... bref des impasses évolutives.
Ainsi, selon l'hypothèse de la sénescence raciale, les dinosaures dans leur ensemble auraient connu au cours du Crétacé un déclin général lié à  une sorte de dégénérescence biologique. Le groupe entier serait devenu "vieux" d'un point de vue évolutif. Cette "sénescence" se marquerait par des phénomènes de gigantisme, par l'apparition de structures anatomiques aberrantes (cornes et collerettes des Cératopsiens groupe du célèbre Triceratops, ornementations crà¢niennes des Hadrosaures, etc.). Les dinosaures auraient été ainsi voués à  l'extinction, car incapables de s'adapter au moindre changement de leurs conditions d'existence, et condamnés en tout été de cause par une sorte d'"épuisement génétique".

Certaines hypothèses ont même tenté d'expliquer la cause du gigantisme des dinosaures, considéré comme responsable de leur perte : probablement des troubles hormonaux, qui auraient pu aussi les conduire à  pondre des oeufs anormaux (à  coquille trop fine ou trop épaisse) ne permettant pas aux embryons de se développer.

Cette hypothèse essaye d'expliquer pourquoi les Mammifères auraient survécu, contrairement aux dinosaures. Ainsi, selon cette hypothèse, alors que la cohabitation Mammifères et Dinosaures durait depuis au moins 130 millions d'années, les mammifères auraient finalement réussi à  faire disparaître le groupe des dinosaures en s'attaquent à  leurs oeufs.

C'est bien connu : l'éléphant a peur de la souris, pourquoi pas les dinosaures ? Comment maman T.rex aurait-elle pu repousser une armée de petits Mammifères affamés se ruant sur le nid dès qu'elle serait partie chercher à  manger ?
Ainsi, pour cette hypothèse, les Mammifères, donc nos ancêtres, auraient réussi par eux-même à  triompher du joug des dinosaures (étymologiquement, les "terribles lézards")

Les dinosaures n'auraient pas survécu à  des changements climatiques
 
Les différents facteurs climatiques qui sont sollicités dans ces hypothèses sont la température, l'humidité, la quantité de rayons ultraviolets, etc., ainsi que des changements plus radicaux des climats o๠vivaient les dinosaures.

D'après l'observation des Reptiles actuels, on sait en effet que le fonctionnement de ces animaux qui sont à  sang froid (ou "ectothermes", c'est-à -dire dont la température corporelle dépend du milieu extérieur) est fortement dépendant de l'environnement. Ainsi, en dessous d'une certaine température, les Reptiles n'ont presque pas d'activité, ils rentrent dans un état de torpeur (qui n'a rien à  voir avec l'hibernation).

De plus, on sait que la température influence le développement des oeufs : par exemple, chez les crocodiles, lorsque la température du milieu o๠incubent les oeufs descend en dessous d'une certaine valeur, l'embryon qui se développe sera un mà¢le, alors qu'au-dessus, l'embryon sera une femelle. En outre, si l'humidité n'est pas suffisante, le développement des embryons risque d'avorter.

Dans son ouvrage, Le sourire du flamant rose, le célèbre biologiste Stephen Jay Gould revient sur certaines hypothèses de la disparition des dinosaures. Il cite ainsi l'hypothèse du réchauffement des testicules de dinosaures : les testicules ne fonctionnent que dans un intervalle étroit de température (ceux des Mammifères pendent à  l'extérieur dans le scrotum car la température trop élevée à  l'intérieur du corps inhiberait leur fonctionnement). La fin du Crétacé fut marquée par une élévation de la température dans le monde entier : les testicules des dinosaures auraient donc pu s'arrêter de fonctionner, cette stérilité des mà¢les entraînant l'extinction des espèces.La théorie des testicules a pour origine une étude réalisée par trois experts en reptiles vivants et fossiles (E.H. Colbert, R.B. Cowles et C.M. Bogert) et publiée en 1946.

Les dinosaures auraient été victimes d'empoisonnements ou d'épidémies
 
Les plantes à  fleurs ("Angiospermes") sont apparues il y a environ 150 millions d'années, c'est-à -dire au milieu du règne des dinosaures, mais elles connurent une formidable extension vers la fin de l'ère Secondaire, au détriment des Conifères et fougères arborescentes qui constituaient la végétation de l'époque et donc l'alimentation des dinosaures herbivores.
Or un certain nombre d'Angiospermes contient des substances psychotropes (des alcaloàƒÂ¯des aromatiques à  base d'acides aminés). De nos jours, les Mammifères ne les consomment pas car ils n'apprécient pas leur goà»t amer. D'o๠une hypothèse selon laquelle les dinosaures, incapables de goà»ter l'amertume de ces plantes, et dépourvus d'un système de détoxification au niveau du foie, périrent d'overdoses massives.
Autre hypothèse : l'apparition de virus extrêmement virulents suite à  des mutations auraient décimé les troupeaux de dinosaures, qui seraient morts d'épidémies en masse. Cette hypothèse est aussi invoquée dans celles qui font intervenir une augmentation du rayonnement ultraviolet à  la fin du Crétacé, puisque ces rayons sont connus comme étant capables de provoquer des dégradations de l'ADN.

D'énormes éruptions volcaniques auraient provoqué la disparition de nombreux êtres vivants
 
On sait qu'autour de la limite K-T eurent lieu d'immenses épanchements de laves basaltiques qui ont formé le plateau du Deccan, en Inde, pays qui était alors un continent au niveau de l'actuelle île de la Réunion. Cet événement volcanique majeur aurait pu avoir des effets sur l'environnement suffisamment néfastes pour provoquer les extinctions de la fin du Crétacé : ces éruptions ont duré plus d'un million d'années, injectant donc dans l'atmosphère des quantités considérables de poussières, de gaz à  effet de serre (CO2 principalement) et de gaz à  l'origine de pluies acides (surtout du SO2).
Les matériaux obscurcissant l'atmosphère seraient à  l'origine d'une diminution de la température moyenne à  la surface de la Terre, ainsi que d'une diminution de l'activité photosynthétique des plantes, phénomène appelé "hiver nucléaire".
Récemment, des mesures ont été faites lors d'éruptions explosives comme celle du Mont St-Helens aux Etats-Unis, confirmant cet impact sur la température, mais pas dans le cas d'un volcanisme non-explosif comme celui du Deccan.
Les nuages volcaniques de longue durée ne sont pas composés de poussières, mais d'un aérosol de gouttelettes d'acide sulfurique. Ainsi, la teneur en soufre d'une éruption volcanique a plus d'effet sur le climat du globe que le volume de cendres rejetées. Les aérosols émis par les grandes éruptions volcaniques (Pinatubo par exemple) sont stratosphériques et réfléchissants car riches en acide sulfurique, ils refroidissent donc la troposphère, contrairement aux aérosols liés à  l'industrie (non réfléchissants et situés dans les basses couches de la troposphère, ils réchauffent donc cette partie de l'atmosphère o๠nous vivons).

La chute d'un ou de plusieurs objets célestes aurait provoqué la disparition des dinosaures
 
Il s'agit de la célèbre hypothèse de la chute d'un astéroïde ou d'une comète sur Terre il y a 65 millions d'années, provoquant un impact cataclysmique et une série d'événements à  proximité (séismes, raz de marée, ...) ou à  effet plus global (nuage de poussière, constitué de particules soufflées par l'impact, à  l'origine d'un hiver nucléaire similaire à  celui des éruptions volcaniques explosives), provoquant l'extinction des dinosaures et de nombreux autres êtres vivants.

Contrairement à  beaucoup d'hypothèses, celle-ci est un événement catastrophique, ponctuel et qui ne pourrait pas expliquer à  elle-seule des extinctions graduelles d'espèces si elles avaient eu lieu à  la fin du Crétacé.

La variation du niveau marin aurait provoqué la disparition des dinosaures
 
Un abaissement du niveau des mers à  la fin du Crétacé aurait restreint les habitats disponibles sur le plateau continental (zone o๠sont concentrées la plupart des espèces marines), provoquant ainsi les extinctions d'espèces marines, et rendu les climats plus continentaux, causant ainsi entre autres la disparition progressive des dinosaures. Cette hypothèse est donc couplée avec l'hypothèse du changement climatique.

Il existe encore pléthore d'hypothèses et rien ne vous en empêche d'en inventer une. Mais l'accumulation de théories ne conduit pas à  grand chose. Afin d'y mettre un peu d'ordre, voyons maintenant quels conseils de bon sens il faut adopter pour un raisonnement scientifique, et donc pour pouvoir éprouver toutes ces hypothèses et éliminer celles qui ne peuvent tenir la route en fonction des connaissances actuelles.

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SCÉNARIO

Par Arnaud Salome
 
A partir d'ici, nous rentrons dans le domaine des suppositions. Le scénario proposé n'est donc qu'une possibilité et ne correspond pas à  une vérité scientifique immuable. D'autre part, il s'appuie sur les précédentes conclusions et notamment sur le probable rôle prépondérant de l'impact d'un objet céleste dans les extinctions. Cependant, vous allez voir que ce scénario est capable d'expliquer la quasi-totalité des disparitions déjà  mises en évidence, ainsi que le caractère sélectif des extinctions.

Les scientifiques qui ont travaillé à  la reconstitution des événements se sont heurtés à  l'impossibilité de procéder par analogie, puisque aucun autre exemple de phénomène d'impact d'une ampleur comparable n'est connu. Les modèles d'impact d'objets de petites dimensions donnent quelques indications sur les effets environnementaux, mais les extrapolations à  des objets de plusieurs kilomètres de diamètre sont incertaines.

Les effets dévastateurs d'un impact augmentent évidemment selon le diamètre de l'impacteur et les estimations sont les suivantes :
- de 1 à  9 mètres de diamètre (fréquence de collision = en moyenne 1 par an) : dégâts locaux
- de 10 à  100 mètres (1 tous les 100 à  10 000 ans) : dégâts à l'échelle d'une région, avec un cratère important
- de 100 m à  1 km (1 tous les 10 000 à  100 000 ans) : dégâts à l'échelle d'un continent, donc théoriquement repérables au cours des temps géologiques.

L'objet céleste qui a frappé la Terre il y a 65 millions d'années était encore plus gros, puisqu'il mesurait probablement 10 km de diamètre (fréquence de collision : 1 tous les 100 millions d'années ?)... La catastrophe a du se dérouler selon les événements suivants (d'après un scénario proposé pour la collision d'un astéroïde de 10 km de diamètre) :

L'énergie libérée lors de l'impact (5 milliards de fois celle de la bombe d'Hiroshima) fait monter la température de 10 000 ou 20 000°C, entraînant des phénomènes de fusion des roches, de vaporisation et d'incendie des forêts sur d'immenses surfaces. La chaleur dégagée dans l'atmosphère provoque des combinaisons entre l'oxygène et l'azote de l'air. Le NO2 résultant retombe sous forme de pluies d'acide nitrique néfastes aux plantes et aux invertébrés marins. Cette mobilisation de O2 a également pour conséquence la chute du taux de l'ozone permettant un passage accru des rayons ultraviolets.
Le choc provoque un tremblement de terre de magnitude 12, avec des déplacements sédimentaires importants (turbidites) ainsi qu'une reprise d'activités volcaniques et hydrothermales. Par comparaison, le séisme le plus violent jamais enregistré par l'homme n'avait qu'une magnitude de 9 environ. Un séisme de magnitude 12 est des millions de fois plus puissant et ne peut pas être provoqué par la seule activité tectonique de la Terre.

Il y a vaporisation des roches provenant de l'astéroïde et de l'excavation creusée dans la croûte terrestre, formant une gigantesque "boule de feu". Sachant que le cratère mesure en général 20 fois celui du bolide, on comprend l'importance des volumes mobilisés. La masse vaporisée de l'astéroïde représente moins de 1% de la masse totale éjectée. Une partie de la poussière ainsi formée, comprenant les microsphérules, s'étale en un tapis autour du lieu d'impact. Le reste (comprenant entre autre des particules riches en iridium) s'élève dans le trou de l'atmosphère créé par la chute elle-même, dont la vitesse atteint environ 20 km/s. A environ 20 km d'altitude, c'est-à -dire dans la stratosphère, le nuage s'étale et entoure la Terre plusieurs mois, avant de retomber lentement à  la surface de la planète, pour y former la couche enrichie en iridium. Pendant ce temps, avec les particules issues des combustions (notamment les aérosols), ce nuage arrête de façon significative les rayons solaires, plongeant le globe dans l'obscurité et installant un hiver d'impact.
Concomitamment, la température diminue, plus rapidement à  la surface des continents, avec une différence de 40°C selon certaines estimations.

Au cours de ces bouleversements, les organismes des hautes latitudes et ceux des grands fonds sont logiquement moins affectés que ceux dont les besoins nécessitent de la lumière et de la chaleur.

Mais l'impact de la crise K-T a eu lieu en bordure d'un continent, sur le plateau continental ; l'astéroïde est arrivé apparemment dans une mer peu profonde, provoquant donc en plus la formation d'un énorme tsunami se propageant avec une vague aussi élevée que la profondeur du milieu marin rencontré (une centaine de mètres), et à  une vitesse de 0,5 km/s (près de 2 000 km/h). Ce raz-de-marée colossal a balayé les côtes du sud de l'Amérique du Nord et de l'Amérique centrale, d'où le dépôt des tsunamites dans ces régions. Dans un rayon de plusieurs milliers de kilomètres, la dévastation immédiate dut être totale. Impossible donc d'y retrouver des fossiles d'animaux contemporains de la crise.

En plus des poussières précédentes, un énorme volume de vapeur d'eau est propulsé dans l'atmosphère provoquant une forte hausse de l'effet de serre, car elle absorbe de nombreuses longueurs d'ondes des rayons infrarouges émis par la Terre. Comme cette vapeur d'eau reste en suspension plus longtemps que les poussières, un réchauffement significatif suit l'hiver d'impact, créant une sorte de "douche écossaise". Un effet de serre renforcé également par la libération de grandes quantités de CO2 et de SO2, projetées en quelques minutes.

Bien que les effets directs de l'impact du Yucatan aient pu être spectaculaires, ce sont les conséquences à  l'échelle mondiale qui ont dà» être responsables des extinctions. Le rôle principal dans la catastrophe revient sans doute à  l'énorme quantité de poussière et d'aérosols injectés dans l'atmosphère par la collision.

Les conséquences biologiques de la nuit d'impact débutèrent probablement par la rupture de nombreuses chaînes alimentaires qui avaient pour point de départ les végétaux photosynthétiques vivants, scénario popularisé entre autre le paléontologue français Eric Buffetaut.

Essentielle à  la vie végétale, la photosynthèse ne peut se faire sans lumière. Dans les conditions d'obscurité qui suivirent l'impact, il dut y avoir un dépérissement général du monde végétal. Celui-ci provoqua à  son tour une réaction en chaîne qui affecta sévèrement les espèces animales qui y puisaient leur nourriture :

Dans les mers, le plancton végétal "phytoplancton" fut le premier affecté par le manque de lumière et sa quasi-disparition entraîna la rupture d'une chaîne alimentaire qui comprenait ensuite le plancton animal puis des invertébrés comme les ammonites et les bélemnites, divers types de poissons et enfin, au bout de la chaîne, les grands reptiles marins tels que les plésiosaures et les mosasaures.

Les êtres qui vivaient sur le fond et se nourrissaient de matière organique enfouie dans la vase, comme certains mollusques fouisseurs, résistèrent donc mieux à  la catastrophe, car ils ne dépendaient pas directement du phytoplancton. Il s'agit également des animaux qui vivaient dans les eaux douces et qui faisaient partie d'une chaîne alimentaire ayant pour départ des particules de matière organique en suspension dans l'eau, consommées par de petits invertébrés tels que vers et crustacés, eux-même mangés par des poissons, qui à  leur tour servaient de proies à  des tortues aquatiques et à  des crocodiles. Tous ces animaux ont survécu sans grand dommage à  la crise de la limite Crétacé-Tertiaire.

Sur les continents, la végétation fut dévastée et les grands herbivores, qui avaient besoin de grandes quantités de plantes fraîches pour subsister, notamment les dinosaures herbivores, disparurent faute de nourriture. La rupture de cette chaîne alimentaire conduisit à  la disparition des dinosaures carnivores, privés de leurs proies. Dans cette hypothèse, l'extinction des dinosaures se ramène donc à  une disparition temporaire des ressources alimentaires due à  l'obscurité.

Ceux qui purent survivre appartenaient à  d'autres chaînes alimentaires, n'impliquant pas directement les plantes vivantes, ce qui leur permis de survivre pendant la période d'obscurité. Il s'agit uniquement de petits animaux : petits vertébrés tels que les lézards et les petits mammifères, qui se nourrissaient d'insectes et de vers, lesquels consommaient la matière organique contenue dans l'humus et le sol.

Ainsi, après plusieurs mois, lorsque la poussière atmosphérique se fut dispersée, et que la lumière du soleil put revenir de nouveau à  la surface de la Terre, la plupart des plantes purent se développer grâce aux graines, spores, rhizomes, bulbes qui avaient pu subsister pendant la période d'obscurité. Mais pour les nombreuses espèces animales disparues faute de nourriture, c'est-à -dire près de 70% des espèces vivantes, il était trop tard.

C'est à  partir des survivants que s'est bâti le monde vivant que nous connaissons actuellement, au terme de 65 millions d'années d'évolution. La catastrophe qui élimina les dinosaures et bien d'autres animaux fut, à  terme, un avantage pour les survivants, qui se trouvèrent face à  de nombreuses niches écologiques laissées vacantes. Ainsi, les mammifères, petits animaux souvent nocturnes et arboricoles qui avaient vécu pendant près de 130 millions d'années dans l'ombre des dinosaures, se diversifièrent rapidement dès le début du Tertiaire, c'est ce que l'on appelle la "radiation évolutive" des mammifères.

Ce scénario implique donc un événement (l'arrêt de la photosynthèse) d'ampleur mondiale et aux conséquences graves, mais de relativement courte durée. Une perturbation plus longue n'aurait laissé aucun survivant. Or si les conséquences hypothétiques du volcanisme du Deccan envisagées semblent être les mêmes, elles se déroulent sur de très longues périodes. De plus, il est relativement peu probable qu'un tel épisode volcanique, qui correspond à  peu près à  une éruption volcanique de grande ampleur tous les ans ou tous les 10 ans, engendre un nuage de poussières et d'aérosols suffisant pour envahir et obscurcir durablement toute l'atmosphère comme dans le cas de l'impact météoritique.

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