La vie aquatique du spinosaure : débat en eaux troubles

Nos connaissances des espèces disparues évoluent constamment au fil des découvertes. Même une espèce connue depuis un siècle peut réserver des surprises. Spinosaurus, un prédateur qui rivalisait en taille avec le T-rex, était-il amphibie ? Plongeons dans un débat houleux...

Une célébrité de série B

On ne le compte pas au même rang que le tyrannosaure ou le tricératops, mais demandez à n'importe quel enfant fan de dinosaures, et le spinosaure lui sera sans doute familier. Cousin éloigné du T-Rex, ce très grand prédateur a une silhouette bien distincte, caractérisé par sa mâchoire crocodilienne, et souvent représenté avec une grande voile de peau sur le dos. Il a même eu droit à la tête d'affiche de Jurassic Park 3, dans lequel il tue un tyrannosaure ! Sans doute parce qu'on l’a considéré quelque temps comme étant le meilleur candidat pour le titre de plus grand dinosaure carnivore connu. Le consensus est aujourd'hui un peu plus conservateur sur sa masse totale, mais il conserve le titre de prédateur le plus long, avec un maximum connu estimé à 15 mètres. Également daté à la fin du Crétacé, Spinosaurus vécut cependant quelque 25 millions d'années avant la période du lézard tyran. 

Découvert en Égypte en 1912, Spinosaurus aegyptiacus fut décrit en 1915 par le paléontologue allemand Ernst Stromer. Ce premier spécimen, résident du Muséum paléontologique de Munich, fut malheureusement détruit lors d'un bombardement par les Alliés une nuit d'avril 1944. (Si vous vous demandez pourquoi un fossile venant d'Égypte a pu devenir victime d'une guerre européenne, nos articles sur la paléontologie et le colonialisme pourraient vous intéresser).

Spinosaurus aegyptiacus (à gauche à l'arrière-plan) représenté de manière anachronique à côté d'autres dinosaures apparentés de la famille des Spinosauridés (de gauche à droite Suchomimus tenerensis, Baryonyx walkeri, Irritator challengeri)

D'autres spécimens découverts dans cette région du monde lui ont été attribués depuis, mais pendant longtemps ils restèrent très fragmentaires, et la plupart des nouvelles connaissances sur ce dinosaure lui étaient inférées à partir d'espèces proches. On peut notamment citer Baryonyx walkeri, découvert en 1983 en Angleterre, qui fit sensation avec ses mâchoires longues et fines, rappelant celles d'un crocodile. Ils formaient, avec d'autres espèces comme Suchomimus ou Irritator, la famille des Spinosauridés. Appartenant au groupe des grands prédateurs, les Théropodes, ils étaient apparentés aux Mégalosauridés et aux Allosauridés, pour citer d'autres dinosaures relativement célèbres. Cette famille comprend plusieurs espèces en Europe de l'Ouest (notamment en Angleterre et sur la péninsule ibérique) et en Afrique du Nord et de L'Est, ainsi que deux espèces en Asie du Sud-Est et deux au Brésil.

L'étude d'espèces proches comme Baryonyx a permis de supposer que le Spinosaure avait une prédilection morphologique pour vivre près de l'eau et manger des poissons, mais ce n'est qu'à la découverte plus récente de nouveaux spécimens qu'une spécialisation plus forte vers un mode de vie aquatique a semblé être mise en évidence.

Amphibie ou non ? Telle est la question

Couverture de Nature, numéro du 7 Mai 2020

En 2020, Spinosaurus s'est vu présenté en couverture de la célèbre revue scientifique Nature, avec en premier plan une toute nouvelle queue d'une forme insoupçonnée jusque-là, idéale pour se propulser et chasser dans l'eau. Dans les années précédant cette mise à l'honneur, un débat s'était déjà construit sur les habitudes alimentaires et surtout le mode de vie amphibie de Spinosaurus. 

La forme de la mâchoire des Spinosauridés, ainsi que la forme conique et la texture de leurs dents, les rapproche déjà morphologiquement des crocodiles et suggère une adaptation à la piscivorie (consommation de poisson). Cela ne suggère pas cependant qu'ils ne mangeaient que des poissons, ce qui est d'ailleurs contredit par le registre fossile. On a trouvé dans les estomacs de ces dinosaures des écailles de poissons partiellement digérées, mais également des os d'Iguanodon juvénile -  et ce pour la même espèce. Une dent encastrée dans un os de ptérosaure suggère également qu'ils pouvaient leur servir de proie. Les Spinosauridés auraient donc été des prédateurs généralistes, mais bien équipés pour chasser le poisson, par rapport à des familles apparentées. Le débat sur l'alimentation de Spinosaurus en particulier porte ainsi sur le degré de piscivorie de son alimentation. L'anatomie de sa mâchoire semble suggérer davantage de spécialisation vers le poisson, mais cette question dépend également de ses adaptations spécifiques à un mode de vie amphibie (semi-aquatique, mais avec un degré d'aisance plus développé que d'autres espèces de sa famille).

Si Spinosaurus était véritablement un grand chasseur amphibie, il serait plutôt unique chez les dinosaures non-aviens. Non-aviens, il faut bien le préciser, car chez les descendants vivants des dinosaures (les oiseaux), de nombreux groupes se sont adaptés à un mode de vie semi aquatique - manchots, canards, etc. Il convient également de rappeler que les plésiosaures, ichthyosaures et autres mosasaures, bien que contemporains des dinosaures, appartiennent à des lignées de reptiles bien distinctes. Des reconstructions archaïques des plus gros dinosaures, datant de la fin du XIXe siècle ou du début du XXe, les imaginaient forcément amphibies à cause de leur immense poids, mais ces théories sont depuis longtemps désuètes. On suppose cependant qu'à l'image de très gros animaux d'aujourd'hui comme les éléphants, des grands dinosaures comme le T-Rex ont pu être des nageurs parfaitement compétents (voir la très impressionnante scène dans le documentaire récent Prehistoric Planet pour une belle illustration). Mais cela ne veut pas dire qu'ils étaient capables de se déplacer ou de chasser sous l'eau efficacement. Par analogie, on peut comparer un éléphant et un hippopotame. Un autre exemple débattu  de dinosaure qu'on pense avoir été amphibie serait Halszkaraptor, mais ce petit prédateur aurait été de la taille d'un canard colvert. Un dinosaure prédateur du gabarit approximatif d'un T-Rex mais, avec l'aisance aquatique d'un crocodile, serait donc bien un cas unique.

Des débats pas encore tranchés

Et c'est ici que les débats s'enflamment : les paléontologues peinent à s'accorder sur ce que nous disent les restes fossiles de Spinosaurus quant à ce mode de vie. Des études de signaux isotopiques dentaires avaient par exemple montré que des Spinosauridés étaient plus aquatiques dans leurs modes de vie que d'autre théropodes dans leur localité, mais ces signaux n'étaient pas forcément présents ailleurs et pourraient soutenir un mode de vie semi-aquatique plus facultatif. Une étude sur la flottabilité des poumons de Spinosaurus suggérait qu'ils ne pouvaient pas plonger. 

Ensuite vint la publication de 2020, apportant enfin des nouvelles données conséquentes grâce à un spécimen découvert en 2014 dans le plateau des Kem Kem au Maroc. Celui-ci montrait qu'à l'instar des grandes épines neurales présentes sur le dos de Spinosaurus, ses vertèbres caudales avaient également une anatomie particulière, donnant à la queue une forme de nageoire, idéale pour se propulser dans l'eau (testé à l'aide d'une reconstitution robotique de la queue). Il présentait également des membres postérieurs plus petits que ceux précédemment assignés à partir d'autres Spinosauridés, membres dont la publication initiale avait engendré des débats sur une posture bipède ou quadrupède de l'animal sur la terre ferme.

Cependant, les apports de ce spécimen sont loin d'avoir clos le débat. Des analyses globales de l'anatomie de l'animal suggèrent un nageur bien peu efficace par rapport aux crocodiles. Puis une étude sur des os montrait qu'ils présentaient de la pachyostose, c'est-à-dire qu'ils étaient plus denses que ceux des autres Sinosauridés, et donc plus adaptés à la vie dans l'eau. Enfin, une autre étude du squelette à l'aide de scans 3D, reconstituant les muscles et les poches d'air, défendait en opposition la thèse d'un piètre nageur, dont la queue n'avait peut-être qu’une fonction visuelle, comme pourrait l'avoir la voile dorsale.

Représentation du spécimen FSAC-KK-11888, présentant des nouvelles informations sur la queue et les membres postérieurs de Spinosaurus aegyptiacus

Cette voile dorsale supposée, basée sur des longues épines au-dessus des vertèbres du dos, et  donnant aux spinosaures leur silhouette si particulière, est justement aussi sujet à débat. On retrouve des structures similaires dans des dinosaures d'autres groupes comme Ouranosaurus (Hadrosaure - un dinosaure à bec de canard) ou Amargasaurus (Sauropode - comme Diplodocus), ainsi qu'avant les dinosaures des reptiles apparentés aux mammifères (Dimetrodon), des amphibiens (Platyhystrix), et même aujourd'hui chez les caméleons par exemple (Trioceros cristatus). La théorie, la plus souvent émise, que ces structures servent un rôle de thermorégulation (permettant de contrôler la température de l'animal), a jusqu'à présent trouvé peu de soutien dans la plupart de ces groupes. On leur suggère également souvent une fonction signalétique, notamment pour donner aux mâles une surface pour montrer des couleurs et attirer des femelles. Certains chercheurs attachés à l'hypothèse d'un bon nageur lui suggèrent une fonction hydrodynamique, comme chez les espadons. A l'inverse d'une voile, d'autres chercheurs suggèrent que chez des animaux plus massifs comme Spinosaurus, cette structure osseuse pourrait supporter une bosse, comme on voit chez certains gros mammifères herbivores tel le bison. 

Des leçons et des hérons

Quelles leçons pouvons-nous tirer de tous ces débats ?  Ce qu'il faut surtout comprendre, c'est que ce genre de tractations font partie intégrante du progrès de la recherche scientifique. Au fil des découvertes, de l'apport de nouvelles données, de la création et du perfectionnement de techniques d'analyse, le socle commun des connaissances grandit. Souvent, avec le temps, et avec l'accumulation progressive de résultats solides, un consensus peut ainsi émerger. Et cela s'applique bien sûr bien au-delà de la paléontologie, et concerne la science à tous les niveaux. Un résultat en couverture d'une publication comme Nature peut rapidement être remise en question, et bien heureusement - un rappel important sur le processus collaboratif et délibératif mondial qu'est la science !

Quant à la recherche sur le spinosaure, comme toujours en sciences, il reste beaucoup de travail à accomplir. Déjà, la taxonomie des espèces autour de Spinosaurus est à revoir, avec notamment l'existence d'une espèce "maroccanus" au statut  là aussi débattu. On peut au mieux résumer le consensus sur leur mode de vie ainsi : la famille des Spinosauridés était particulièrement adaptée pour vivre au bord des cours ou étendues d'eau, intégrant volontiers la pêche de poissons à une alimentation de prédateur généralisé, et passant ainsi une partie de leur temps debout dans des eaux peu profondes (selon la compétition locale en termes de grands prédateurs). Certains chercheurs caractériseraient ce comportement dans l'eau comme similaire à celui des hérons. 

Spinosaurus aegyptiacus, en particulier, semble présenter certaines adaptations plus poussées vers un mode de vie aquatique, mais la plupart de ces caractéristiques sont débattues, et leur degré d'activité subaquatique est donc actuellement incertain - d'autant qu'on a trouvé des spécimens dans des sédiments bien à l'intérieur des terres de l'époque, autour de petits cours d'eau et non de grandes étendues.

Pendant longtemps, les paléontologues ont débattu des habitudes d'alimentation de Tyrannosaurus rex, opposant chasse active et mode de vie charognard. Aujourd'hui, un certain consensus a émergé indiquant qu'il pratiquait probablement les deux, comme beaucoup de prédateurs contemporains. Peut-être un jour pourra-t-on atteindre un consensus stable chez Spinosaurus. Mais, pour l'instant, on attend le prochain épisode du débat, qui ne saurait tarder...

Epilogue:



Pendant que ces débats fusent dans le monde scientifique, on peut se demander si les progrès qu'ils engendrent laissent une trace dans l'imaginaire public des dinosaures. Spinosaurus n'est pas réapparu dans les films Jurassic World depuis sa tête d'affiche. De toute façon, ces films se retrouvent actuellement dans des contorsions schizophréniques étranges où l'on retrouve dans le même opus des raptors "reptiliens" désuets (mais connus et aimés du grand public comme monstres hollywoodiens), et des dinosaures à plumes à l'aspect plus contemporain - fruits d'un nouveau consensus ayant émergé à la fin du XXe siècle. On retrouve des spinosaures "modernes" dans des jeux vidéo destinés aux aficionados de dinosaures, mais on peut également noter cet exemple dans One Piece, manga le plus vendu du monde - un personnage spinosaure revu au fil des découvertes!

Références

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Référence Images

Image de couverture: auteur Andrew McAfee sur Wikimedia Commons 

(Source : Salem, Belal S. "First definitive record of Abelisauridae (Theropoda: Ceratosauria) from the Cretaceous Bahariya Formation, Bahariya Oasis, Western Desert of Egypt". Royal Society Open Science 9 (6): 220106. (2022). )

Image 1 : auteur Андрей Белов sur Wikimedia Commons

Image 2 : Fabio Manucci & Davide Bonadonna , Couverture de Nature, numéro du 7 Mai 2020-Nature, 581(7806), 67-70. (2020). 

Image 3 : Figure Supplémentaire de: Ibrahim, N., Maganuco, S., Dal Sasso, C., Fabbri, M., Auditore, M., Bindellini, G., ... & Pierce, S. E. Tail-propelled aquatic locomotion in a theropod dinosaur. Nature, 581(7806), 67-70. (2020). 

Image 4 : Extrait de One Piece, Eiichiro Oda, Shueisha, (1997-)

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