L’étude des mondes disparus

Si des traces de dinosaures constituent aujourd’hui une preuve de leur existence, ce n’était pas une évidence il y a encore quelques siècles. Jusqu'à l’époque des Lumières, l’âge de la Terre, estimé à environ 4 000 ans avant notre ère par la Bible, n’était pas remis en question : impossible de croire à l’extinction d’espèces et donc à l’existence de mondes disparus. Entre incompréhension et rêverie, les grands ossements fossilisés, dont ceux de dinosaures, étaient associés à des géants ou des dragons. Ce n’est qu’à partir de la fin du 18e siècle que des savants ont commencé à s’affranchir des estimations bibliques et à utiliser les fossiles comme un outil pour le découpage des temps géologiques. Quant au terme « paléontologie », il est inventé en 1822 par le zoologiste Henri-Marie Ducrotay de Blainville. Cette discipline qui se base sur l’étude des fossiles, intimement liée à la géologie, se décline aujourd’hui en spécialités comme la paléobotanique, la paléopalynologie ou encore la paléoichnologie¹.

Fossiles et traces de vie

Pour trouver des fossiles de dinosaures, « il n’y a pas de cas prédéfinis », indique Romain Vullo, paléontologue et chargé de recherche CNRS au laboratoire Géosciences Rennes. « Les découvertes peuvent aussi bien se faire à la suite d’un long travail de prospection et de fouilles que de manière fortuite, par des carriers ou des promeneurs le long d’une falaise », précise le chercheur. Le positionnement des fossiles au sein des couches sédimentaires permet notamment d’estimer leur âge.

Hormis les ossements, d’autres indices témoignent de la présence de dinosaures. Empreintes, nids ou encore excréments fossilisés (coprolithes), ces traces de vie se nomment ichnofossiles. « Les empreintes permettent de comprendre comment les dinosaures évoluaient, marchaient et à quelle vitesse ils pouvaient se déplacer. Cela donne également des informations sur leur comportement comme la vie en groupe ou la relation proie-prédateur », note Romain Vullo. Les coprolithes, plus rares, sont une fenêtre sur leur régime alimentaire. « Des paléontologues américains ont retrouvé dans des coprolithes d’hadrosaures2, en plus de végétaux, des morceaux de bois, qui étaient peut-être mangés pour leur cellulose, et des restes de crustacés. Ce n’est qu’un exemple parmi d’autres découvertes exceptionnelles », commente Jean Le Loeuff, paléontologue et directeur du musée des dinosaures à Espéraza, dans l’Aude.
 

© JEAN-DAVID MOREAU
Empreintes de dinosaure théropode du Jurassique supérieur de l'île d'Oléron (Charente-Maritime).
a : photographie - b : rendus 3D
 

Environnements passés

Durant plus d’une centaine de millions d'années, différents groupes de dinosaures ont vécu au sein d’environnements qui ont évolué. Les affleurements3 que nous observons aujourd’hui portent les marques de ces changements, et sont étudiés notamment par les sédimentologues. « On définit d’abord les types de roches retrouvées sur l’affleurement pour savoir si ce sont des grès, calcaires ou argiles », indique Sylvie Bourquin, directrice de recherche CNRS et sédimentologue au laboratoire Géosciences Rennes. L’organisation des sédiments, selon leur épaisseur, leur structure et leur géométrie, donne des informations sur leur mode de transport et de dépôt. « On peut ainsi déterminer si on est face à un environnement d’estuaire ou de plage, par exemple. Quant aux dinosaures, on se rend compte qu’ils vivaient dans des milieux variés, qu’ils soient côtiers, désertiques ou en haute altitude », précise-t-elle.

D’autres indices se trouvent au sein des couches sédimentaires : les palynomorphes. Ce nom obscur fait référence à des microfossiles, notamment des grains de pollen (plantes à graines) et de spores (mousses et fougères). Les palynologues les extraient de la roche et procèdent à un comptage. « Par exemple, si on remarque une abondance de certaines spores de fougères qui se développent dans des conditions chaudes et humides, on peut en déduire que les dinosaures fossilisés dans cette roche ont vécu dans ces mêmes conditions », explique France Polette, enseignante de SVT au lycée qui a soutenu en 2019 une thèse en palynologie à l’Université de Rennes. La forme du grain de pollen est également intéressante, car elle est propre à l’espèce ou à la famille de la plante. « Pour comprendre à quoi ressemblaient les plantes du passé, on compare les grains de pollen fossilisés à ceux d’aujourd’hui, c’est le principe d’actualisme », ajoute France Polette. Ce qui permet d’avoir une idée de l’allure de la végétation et des variations climatiques au temps des dinosaures.

Représentation en 3D

La paléontologie a connu une révolution avec l’utilisation régulière d’un outil qui permet de représenter les structures internes des fossiles en 3D. « Grâce au CT-scan4, on peut visualiser l’intérieur de l’os, ce qui donne énormément d’informations sur la croissance et le métabolisme du spécimen étudié », explique Romain Vullo. Cette technique permet d’envisager le comportement des dinosaures. « Ainsi nous sommes en mesure d’observer l’oreille interne d’un animal, dont la partie inférieure détermine ses capacités d’audition. On commence à l’étudier chez les cératopsiens5 qui entendaient sûrement des infrasons, c’est-à-dire des fréquences très basses, comme chez les éléphants actuels », raconte Jean Le Loeuff. De quoi formuler des hypothèses sur le mode de communication des espèces étudiées. « Avec tous les fossiles qu’on peut analyser au CT-scan, cela représente un important travail d’actualisation dans les musées et laboratoires », ajoute-t-il. La paléontologie, qui s’intéresse à des époques bien plus étendues que celle des dinosaures, a encore de beaux jours devant elle !