Spinosaure : le plus grand prédateur de tous les temps

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Il surpasse tous les carnivores ayant jamais peuplé la Terre, y compris le tyrannosaure. Après un siècle de mystère, le spinosaure a enfin révélé ses secrets aux scientifiques. Vidéo, enquête, photo… Plongez dans le récit d’une surprise colossale.

Au soir du 3 mars 2013, à Erfoud, au Maroc, Nizar Ibrahim, un jeune paléontologue, est assis à la terrasse d’un café. Pour lui, ce crépuscule signifie la fin de ses espoirs. Accompagné de deux collègues, Ibrahim est arrivé à Erfoud trois jours plus tôt pour suivre une piste: celle d’un homme susceptible de l’aider à élucider un mystère qui l’obsède depuis l’enfance. Cet homme est un fouilleur, un chasseur local de fossiles, qui écoule ses trouvailles auprès de boutiques spécialisées et de revendeurs. Parmi les plus chers figurent les os trouvés sur le plateau des Kem Kem, un escarpement de plus de 250 km de long. Là, les gisements fossilifères datent de 100 à 94 millions d’années, vers le milieu du Crétacé.

Après avoir cherché pendant des jours dans les sites de fouilles près du village d’El Begaa, les trois scientifiques ont résolu de parcourir Erfoud, en espérant tomber sur leur homme au détour d’une rue. Pour finir, ils se sont posés dans un café pour boire un thé à la menthe et se lamenter sur leur échec. « Tout ce dont j’avais rêvé semblait s’être volatilisé », se souvient Ibrahim.
Les rêves d’Ibrahim étaient étroitement liés à ceux d’un autre paléontologue, qui s’était risqué dans le désert un siècle plus tôt. De 1910 à 1914, Ernst Freiherr Stromer von Reichenbach, un aristocrate bavarois, avait mené plusieurs expéditions dans le Sahara égyptien, sur le contrefort oriental d’un ancien système fluvial dont le plateau des Kem Kem forme la frontière occidentale. Stromer avait exhumé des restes de dinosaures, de crocodiliens, de tortues et de poissons recouvrant quelque quarante-cinq espèces.

L’aristocrate explorateur - À la veille de la Première Guerre mondiale, le Bavarois Ernst Stromer explora sans relâche le Sahara oriental. Ses découvertes, dont celle du spinosaure, marquèrent une grande avancée dans la connaissance du Crétacé en Afrique. © Fiducie Familiale Stromer
L’aristocrate explorateur – À la veille de la Première Guerre mondiale, le Bavarois Ernst Stromer explora sans relâche le Sahara oriental. Ses découvertes, dont celle du spinosaure, marquèrent une grande avancée dans la connaissance du Crétacé en Afrique. © Fiducie Familiale Stromer

Parmi ses découvertes figuraient deux squelettes incomplets d’un dinosaure inconnu. Cet animal en tout point remarquable, un prédateur gigantesque, possédait des mâchoires de près de 1 m, hérissées de dents coniques s’imbriquant les unes dans les autres. Mais son trait le plus extraordinaire était sa « voile dorsale », haute de 1,7 m et maintenue par des supports osseux (ou épines neurales). Son découvreur le baptisa Spinosaurus aegyptiacus – le spinosaure.

Stromer devint célèbre grâce à ses trouvailles, principalement réunies au musée de paléontologie et de géologie de Munich. Lors de la Seconde Guerre mondiale, il tenta désespérément de mettre sa collection à l’abri des bombardements alliés, mais le directeur du musée, un fervent nazi qui n’appréciait guère le franc-parler du chercheur à propos du régime hitlérien, refusa. En avril 1944, le musée et presque tous les fossiles de Stromer furent détruits lors d’un raid aérien. Ne survécurent du spinosaure que des carnets de notes, des croquis et des photos sépia.

C’est dans un ouvrage allemand pour enfants sur les dinosaures qu’Ibrahim, élevé à Berlin, a rencontré pour la première fois cet étrange géant. De ce jour, les dinosaures n’ont plus cessé de le hanter. Il a fait la tournée des collections paléontologiques en Allemagne et a réuni une impressionnante collection de reproductions et de moulages de fossiles.

Le trésor disparu Le spécimen de spinosaure découvert par Stromer en Égypte en 1912 fut détruit lors d’un bombardement allié sur Munich, en 1944. © Nizar Ibrahim, université de Chicago ; photographie originales provenant de la collection de paléontologie et de géologie de l’état de Bavière, Munich
Le trésor disparu : Le spécimen de spinosaure découvert par Stromer en Égypte en 1912 fut détruit lors d’un bombardement allié sur Munich, en 1944. © Nizar Ibrahim, université de Chicago ; photographie originales provenant de la collection de paléontologie et de géologie de l’état de Bavière, Munich

Étudiant en paléontologie à l’université de Bristol (Angleterre), il y a rencontré à nouveau l’œuvre de Stromer. « Il avait une vision si ouverte et si profonde que cela m’a poussé à me montrer très ambitieux dans mes propres recherches », confie Ibrahim. La plus grande partie des doctorants en paléontologie se cantonnent à l’exploration d’un domaine rigoureusement défini. Les 836 pages de la thèse qu’Ibrahim soutint à l’University College de Dublin, décrivaient, elles, la totalité des fossiles connus des Kem Kem.

La préparation de son doctorat l’a mené plusieurs fois à Erfoud dans le cadre de travaux de terrain. Il avait 26 ans lors d’une visite, en 2008, quand un Bédouin lui montra une boîte en carton contenant quatre morceaux d’une pierre violacée striée de sédiments jaunes. Planté dans l’une des pierres, il y avait quelque chose évoquant une main de dinosaure et un os plat, en forme de lame, avec une étrange coupe transversale d’un blanc laiteux. La valeur scientifique d’un fossile prélevé en négligeant son milieu géologique est toujours sujette à caution – et c’était le cas ici. Ibrahim a quand même acheté ces pièces, en se disant qu’elles pourraient toujours servir.

Ce n’est que l’année suivante, au cours d’une visite au muséum de Milan, qu’Ibrahim a compris l’importance peut-être considérable de ces fossiles. Deux confrères, Cristiano Dal Sasso et Simone Maganuco, lui ont fait voir un morceau de squelette de dinosaure acheté peu auparavant à un marchand de fossiles. Le spécimen était exposé sur des tables, au sous-sol : membres, côtes, nombreuses vertèbres et plusieurs grandes épines dorsales, très caractéristiques. Ibrahim a eu un choc. À l’évidence, il s’agissait d’un spinosaure – et bien plus complet que les spécimens perdus d’Ernst Stromer.

Selon Dal Sasso et Maganuco, leur marchand pensait que le squelette avait été exhumé sur le site d’Aferdou N’Chaft, près d’El Begaa, au Maroc. Les os n’avaient pas encore été nettoyés de leur gangue de pierre, un grès violacé strié de jaune. Quand il a saisi un morceau de la colonne vertébrale, Ibrahim a aussitôt noté la petite coupe transversale blanche vue auparavant.

« J’ai compris que les os que j’avais achetés à Erfoud provenaient sans doute d’un spinosaure – le bizarre os plat était un morceau de colonne vertébrale », se souvient Ibrahim. Il a aussi réalisé que les fossiles incomplets d’Erfoud et le magnifique spécimen de Milan pouvaient provenir du même animal. Si tel était le cas, et s’il parvenait à localiser exactement l’endroit où les fossiles avaient été déterrés, il tiendrait là sa pierre de Rosette : on pourrait enfin percer le mystère du spinosaure et du monde dans lequel il évoluait.

Et voilà pourquoi il fallait remettre la main sur le Bédouin : pour retrouver le lieu de la fouille. Or, se rappelle Ibrahim, « j’ignorais son nom. Tout ce dont je me souvenais, c’est qu’il avait une moustache et était vêtu de blanc. Des détails qui, au Maroc, ne vous avancent guère. »

Nizar Ibrahim, explorateur émergent du National Geographic, a retrouvé un squelette de spinosaure dans le désert marocain. Un chasseur de fossiles amateur en avait déterré quelques os des années auparavant. © Mike Hettwer
Nizar Ibrahim, explorateur émergent du National Geographic, a retrouvé un squelette de spinosaure dans le désert marocain. Un chasseur de fossiles amateur en avait déterré quelques os des années auparavant. © Mike Hettwer

En mars 2013, Ibrahim est donc retourné à Erfoud pour une mission pire que de retrouver une aiguille dans une botte de foin : dénicher un Bédouin dans le désert. Flanqué de Samir Zouhri (université Hassan-II de Casablanca) et de David Martill (université de Portsmouth), il a inspecté de nombreux sites de fouilles, en attaquant par celui d’Aferdou N’Chaft. Personne ne semblait reconnaître les photos des fossiles de spinosaure qu’il présentait ni même se souvenir du Bédouin d’après sa vague description. Au dernier jour de leur visite, ayant déambulé en vain dans les rues d’Erfoud, les chasseurs d’os avaient renoncé. Ils étaient affalés en terrasse.

Le trio considérait les passants, l’œil morne. Un moustachu tout de blanc vêtu est alors passé dans la rue. Ibrahim et Zouhri ont échangé un regard, ont bondi sur leurs pieds et se sont élancés à sa poursuite. C’était leur homme !

Celui-ci a ensuite confirmé qu’il avait détaché les os d’une paroi rocheuse, après deux mois de travail acharné. Il avait d’abord découvert les os vendus à Ibrahim, puis d’autres à mesure qu’il creusait plus avant dans le flanc de la colline.
Ces derniers, il les avait cédés à un marchand de fossiles, en Italie, pour 10 000 euros. Le Bédouin accepterait-il de leur montrer l’endroit où il avait trouvé les os ? Refus. Ibrahim, qui parle arabe, a alors expliqué qu’il était essentiel de savoir précisément d’où venaient les os, que cela pourrait faciliter le retour du dinosaure au Maroc, et que le spécimen serait un fleuron du nouveau musée de Casablanca. Le Bédouin a écouté en silence. Puis il a hoché la tête : « Je vous montrerai. »

Une Land Rover fatiguée a conduit le groupe à travers la palmeraie située au nord d’Erfoud. L’homme a continué à pied le long d’un oued asséché, puis escaladé un promontoire escarpé. Les falaises alentour laissaient voir des strates géologiques, traces des puissantes rivières pleines de méandres qui coulaient à cet endroit il y a une centaine de millions d’années.

Enfin, le groupe a atteint une ouverture béante à flanc de colline – jadis, c’était la rive d’un cours d’eau. «  », a dit le Bédouin. Ibrahim a grimpé à l’intérieur de la trouée, non sans remarquer la couleur violacée, striée de jaune, des parois de grès.

Spinosaurus demeura une énigme tout au long de la vie d’Ernst Stromer. Le paléontologue tenta pendant des décennies de se figurer cette étrange créature à partir des ossements des deux squelettes exhumés par son équipe. Il présuma que les longues épines neurales soutenaient peut-être une bosse sur le dos (comme celle du bison), puis qu’elles appartenaient à une voile dorsale, similaire à celles de certaines espèces modernes de lézards ou de caméléons.

Longues de près de 1 m et dotées d’une dentition redoutable, les mâchoires du spinosaure étaient bien moins robustes que celles des dinosaures prédateurs de taille comparable. Leur fonction était moins de broyer les os que d’attraper des poissons. © Davide Bonadonna
Longues de près de 1 m et dotées d’une dentition redoutable, les mâchoires du spinosaure étaient bien moins robustes que celles des dinosaures prédateurs de taille comparable. Leur fonction était moins de broyer les os que d’attraper des poissons. © Davide Bonadonna

Stromer avait noté que les mâchoires étroites de Spinosaurus étaient une exception parmi les dinosaures carnivores. Idem pour ses dents. Les théropodes carnivores sont le plus souvent dotés de dents acérées et dentelées ; celles du spécimen, lisses et coniques, renvoyaient aux crocodiliens. Fort perplexe, Stromer en conclut que cette créature était « hautement spécialisée » – mais sans préciser la nature de cette spécialisation.

Spinosaurus était lié à un autre mystère, d’une portée bien plus vaste. Stromer l’avait compris en observant des fossiles nord-africains. Dans la quasi-totalité des écosystèmes anciens ou modernes, les herbivores sont bien plus nombreux que les carnivores. Or, dans la bordure nord de l’Afrique, depuis les sites égyptiens explorés par Stromer, à l’est, jusqu’aux plateaux marocains des Kem Kem, à l’ouest, les fossiles suggéraient une situation inverse.

En fait, la région abritait trois énormes carnivores qui auraient chacun été un superprédateur n’importe où ailleurs : le rapide Bahariasaurus (12 m de long) ; Carcharodontosauraus (12 m), sorte de tyrannosaure africain ; et Spinosaurus, peut-être le plus gros et sûrement le plus bizarre. Selon Stromer, de grands herbivores avaient dû cohabiter avec eux – sinon de quoi se seraient-ils nourris ? Mais, jusqu’à présent, on n’a retrouvé que fort peu d’ossements d’herbivores.

Le paradoxe n’était qu’apparent, selon d’autres scientifiques. Il aurait résulté d’un biais dans l’échantillonnage, lui-même dû à l’activité géologique (qui mélange des fossiles d’âges variés) ou aux chasseurs de fossiles (qui privilégient les grands carnivores, plus faciles à vendre).

Nizar Ibrahim avait en main les cartes pour répondre de façon plus convaincante à l’énigme : il disposait d’un nouveau spinosaure et en connaissait précisément le lieu d’exhumation. Au premier abord, ces ossements brouillaient cependant encore plus les pistes.

Le spinosaure vivait il y a 100 millions d’années. Cette maquette est issue d’une reconstitution en 3D. © Mike Hettwer

Le spinosaure vivait il y a 100 millions d’années. Cette maquette est issue d’une reconstitution en 3D. © Mike Hettwer

Exemple : les épines dorsales avaient une surface lisse. Elles n’avaient sans doute pas pu soutenir une lourde masse de chairs molles telle qu’une bosse. En outre, le faible nombre de canaux faisant office de vaisseaux sanguins à l’intérieur de ces épines suggérait qu’elles ne servaient pas à réguler la température du corps, comme d’autres chercheurs l’avaient avancé. Les côtes étaient également denses et légèrement courbes, créant une cage thoracique inhabituelle, en forme de tonneau. Le cou était long et le crâne énorme, mais les mâchoires se révélaient étrangement minces et allongées. Et de minuscules trous par- semaient l’extrémité étonnamment arquée du museau. Les membres antérieurs et la ceinture pectorale étaient épais, mais les membres postérieurs, courts et élancés en proportion.

« La partie antérieure de spinosaurus est incroyablement lourde par rapport à l’ensemble du corps, souligne le paléontologue Paul Sereno, directeur de recherche postdoctorale d’Ibrahim à l’université de Chicago. On dirait un croisement entre un alligator et un paresseux. »

Ibrahim laissait souvent errer son regard sur une image grandeur nature de crâne de spinosaure, dans son bureau. « Je voulais me représenter tous les os, les muscles, les tissus conjonctifs, tout. Parfois, je l’avais devant les yeux, puis ça se volatilisait comme un mirage. Mon cerveau était incapable d’ordonner une telle complexité. »

Un ordinateur, en revanche, y parviendrait. Avec l’aide de Simone Maganuco, du muséum de Milan, et de Tyler Keillor, préparateur de fossiles et paléoartiste à l’université de Chicago, Ibrahim a entrepris une reconstitution numérique du dinosaure. L’équipe a passé chacun des os de son spécimen au tomodensitomètre (scanner), tant au centre médical de l’université de Chicago qu’à l’hôpital Maggiore, à Milan. Les chercheurs ont ensuite ajouté d’autres parties du corps en scannant des images provenant de spécimens à Milan, Paris et ailleurs. Enfin, ils ont ajouté des numérisations de photographies et de croquis d’Ernst Stromer. Et il a parfois fallu agrandir des fossiles de juvéniles pour les représenter à l’âge adulte.

Keillor est un spécialiste du programme de modélisation ZBrush. Il a sculpté les os manquants dans l’« argile numérique ». Pour guider son travail, il se fondait sur des parties du corps similaires à celles du spinosaure chez d’autres spinosauridés, tels Suchominus et Baryonyx.

Pour réaliser cette maquette grandeur nature en polystyrène, résine et acier, et parvenir à un résultat aussi précis, un modèle numérisé a été assemblé à partir de scans de fossiles, d’images d’ossements perdus et d’extrapolations fondées sur des créatures proches. © Mike Hettwer
Pour réaliser cette maquette grandeur nature en polystyrène, résine et acier, et parvenir à un résultat aussi précis, un modèle numérisé a été assemblé à partir de scans de fossiles, d’images d’ossements perdus et d’extrapolations fondées sur des créatures proches. © Mike Hettwer

Cette tâche méticuleuse a permis de façonner et de disposer les quatre-vingt-trois vertèbres de la maquette. Résultat : un spinosaure adulte long de 15 m du museau à la queue. L’hypothèse que le spinosaure est le plus grand dinosaure carnivore ayant vécu sur la Terre n’était pas nouvelle. La maquette le confirmait. Le plus grand tyrannosaure connu ne dépasse pas les 12,3 m.

Pour parachever leur œuvre, les chercheurs ont posé sur le squelette une peau numérique afin d’obtenir une maquette dynamique. Elle leur permettrait de localiser le centre de gravité de l’animal et d’obtenir une estimation de sa masse corporelle. Deux données indispensables pour comprendre sa manière de se mouvoir. La conclusion qu’ils ont tirée de toutes leurs analyses est des plus étonnantes : contrairement à tous les autres dinosaures prédateurs, qui se déplaçaient sur leurs membres postérieurs, le spinosaure était probablement un quadrupède. Il se servait également de ses lourdes pattes antérieures griffues pour progresser.

Les particularités de cette créature ont fini par prendre tout leur sens lorsque Nizar Ibrahim et ses collègues ont regardé le spinosaure sous un jour entièrement nouveau. C’est-à-dire comme un dinosaure qui passait l’essentiel de son temps dans l’eau.

Adaptés à la vie aquatique, les spinosaures arpentaient les rivières de l’Afrique du Nord voilà 100 millions d’années. Dans un habitat très pauvre en grands herbivores, ces gigantesques prédateurs attrapaient surtout d’énormes poissons. © Davide Bonadonna
Adaptés à la vie aquatique, les spinosaures arpentaient les rivières de l’Afrique du Nord voilà 100 millions d’années. Dans un habitat très pauvre en grands herbivores, ces gigantesques prédateurs attrapaient surtout d’énormes poissons. © Davide Bonadonna

Les narines étaient placées très haut sur le crâne et proches des yeux ; l’animal pouvait ainsi respirer en gardant une bonne partie de la tête sous l’eau. La cage thoracique en forme de tonneau rappelle celle des dauphins et des baleines. La densité des côtes ainsi que leur longueur se retrouvent chez un autre mammifère aquatique, le lamantin. Les membres postérieurs, si bizarrement proportionnés pour la marche, auraient été parfaits pour pagayer (d’autant plus si les griffes aplaties des larges pieds étaient reliées entre elles par des palmures, comme chez les canards – un point qui fait encore débat).

Des mâchoires longues et fines, des dents de crocodile lisses et coniques : le spinosaure était redoutablement armé pour attraper les poissons. Les petits trous sur son museau (qu’on retrouve chez les crocodiles et les alligators) étaient sans doute des récepteurs de pression permettant de repérer les proies dans l’eau boueuse. Nizar Ibrahim se plaît à imaginer le spinosaure en train de pêcher, un peu à la manière du héron, plongeant la tête dans l’eau pour se saisir d’un poisson grâce à son museau allongé.

Considérer le spinosaure comme un dinosaure aquatique laisse entrevoir une solution au paradoxe soulevé par Stromer. Le spécimen de Nizar Ibrahim est mort le long d’une rivière. Or celle-ci n’était qu’un grand cours d’eau parmi tant d’autres. Au Crétacé, un vaste système fluvial occupait une grande partie de l’Afrique du Nord. Dans cet habitat, les carnivores étaient certes des créatures de très grande taille, mais la faune aquatique n’était pas en reste. Les dimensions des fossiles retrouvés dans les Kem Kem parlent d’elles-mêmes : 4 m de longueur pour le dipneuste, 2,5 m pour le cœlacanthe, 7,5 m pour le poisson-scie, sans parler de tortues démesurées. Même le plus vorace des prédateurs aurait pu se satisfaire de ces animaux, à défaut de trou- ver de grands herbivores en abondance.

Le travail d’Ibrahim a pris toute sa mesure quand il a pu admirer l’apogée du projet de reconstitution : un spinosaure grandeur nature en mousse de polystyrène haute densité, recréé par ordinateur et en partie grâce à une imprimante 3D. Ce squelette montre l’animal en train de nager. De l’avis d’Ibrahim, le spinosaure devait passer 80 % de son temps dans l’eau. « J’aurais aimé qu’Ernst Stromer puisse voir cette maquette, qui montre à quel point la spécialisation pour la nage du spinosaure était poussée. Ça l’aurait fait sourire. » 

Tom Mueller

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