Sciences

On sait enfin d’où vient la puissance inouïe de la mâchoire du T. rex

Le mastodonte était « tout simplement l'un de ces animaux à l'anatomie optimale, » affirment les paléontologues.vendredi 27 septembre 2019

De John Pickrell
Un crâne mécanique de T. rex fracture un os dans le cadre d'une étude sur sa puissante morsure. Malgré son apparence plutôt souple, les paléontologues pensent aujourd'hui que le crâne du dinosaure était suffisamment rigide pour développer une phénoménale puissance.

Avec les six tonnes de pression qu'elle exerçait sur ses victimes, la morsure écrasante d'un Tyrannosaurus rex aurait pu broyer une voiture. Cependant, bien que plusieurs types de preuves soutiennent cette estimation de la puissante morsure du dinosaure, les débats ont longtemps porté sur la façon dont il délivrait une telle pression avec ce qui semblait être un crâne lâchement articulé.

La réponse ? Ce n'était pas du tout le cas affirme une nouvelle étude qui s'est intéressée aux forces de contrainte et de déformation à l'œuvre dans le crâne du T. rex lorsqu'il mordait. Présentés ce mois-ci dans la revue The Anatomical Record, les résultats montrent que les os du crâne du T. rex devaient forcément être maintenus fixes et rigides pour que l'animal puisse infliger une morsure si féroce.

« Le T. rex était tout simplement l'un de ces animaux à l'anatomie optimale, » déclare le coauteur de l'étude Casey Holliday, paléontologue au sein de la School of Medicine de l'université du Missouri. « Sa mâchoire est équipée de tous ces muscles géants et il est très doué pour canaliser cette force musculaire et la déployer sur sa proie car il a un crâne solide. »

Cette illustration représente un Tyrannosaurus rex en train de déchiqueter sa proie.

AUCUN JEU

L'hypothèse d'une possible mobilité des articulations entre certains os du crâne d'un T. rex était très répandue, rapporte Holliday. D'une part en raison de l'apparence des fossiles et d'autre part à cause du crâne flexible composés d'os mobiles que présentent certains parents des dinosaures, comme les perroquets ou les serpents. Les reptiles en particulier possèdent une série d'os qui relient leur boîte crânienne à leur palais puis à leur mâchoire inférieure, ou mandibule.

« C'est très différent du crâne des mammifères, comme le nôtre, dans lequel il n'y a que deux parties : celle qui contient le crâne et la mandibule, » explique Holliday.

L'hypothèse d'un crâne de T. rex flexible présentait toutefois un problème mathématique. (À lire : Les petits bras du T.Rex étaient en fait redoutablement efficaces.)

« Avec ses dimensions d'1,80 m sur 1,20 m et sa morsure d'une force inouïe… si le système était flexible, il y aurait eu beaucoup plus de ratés. »

« L'objectif est de canaliser toute la force des muscles sur la proie à travers les dents et de ne pas perdre cette force à cause d'une multitude d'articulations ballottantes. »

Pour tester cette nouvelle hypothèse, Holliday et Ian Cost, son ex-doctorant aujourd'hui professeur assistant à l'Albright College de Reading, en Pennsylvanie, ont créé des modèles numériques de crânes de T. rex avec des palais pouvant fléchir sur les côtés, comme ceux des geckos, et d'autres flexibles de bas en haut comme ceux des perroquets gris. Les chercheurs ont ensuite modélisé la biomécanique de ces crânes en action.

L'équipe a ainsi découvert que le carnivore appliquait plus efficacement la pression lorsque les articulations de son crâne supérieur étaient globalement immobiles, bien qu'une légère dose de flexibilité aurait permis au crâne d'accroître sa résistance aux forces qu'il subissait.

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« La face et le crâne d'un T. rex n'étaient pas mobiles… ce qui corrobore notre conclusion d'immobilité des os du palais lorsque le T. rex mordait sa proie, » déclare Cost. Ce qui implique que cette espèce était plus à même d'utiliser la puissance des muscles de la mâchoire que ses ancêtres ou parents dotés de palais mobiles.

 

POIDS LOURD

Non seulement les résultats présentés dans cette étude à la démarche minutieuse démontrent que le crâne d'un T. rex pouvait supporter une pression immense mais ils expliquent également comment cela était possible, » commente Laura Porro, experte en biomécanique des fossiles à l'University College de Londres. Elle ajoute que ces travaux vont à présent aider les chercheurs à déterminer la flexibilité des crânes qui appartiennent à d'autres animaux fossiles.

Eric Snively est paléobiologiste à l'université d'État d'Oklahoma à Tulsa et a déjà étudié les mécanismes alimentaires du T. Rex ; selon lui, l'étude permet de répondre à la question « Comment le T. rex faisait-il pour mordre avec la plus grande puissance du royaume animal terrestre ? »

Les tyrannosaures sont singuliers, poursuit-il, car leurs dents sont plus robustes à l'avant de la bouche contrairement à d'autres prédateurs comme les crocodiles dont les dents broyeuses se trouvent à l'arrière.

« Leurs museaux étaient constitués d'os fusionnés complètement immobiles au niveau de la voûte nasale mais jusqu'à cette étude, nous ne comprenions pas comment le reste du crâne fonctionnait, » explique-t-il.

« Nous avons maintenant un portrait complet de l'anatomie de leur crâne, ce qui est excellent pour comprendre comment le T. rex mordait avec suffisamment de force pour soulever plusieurs 4x4. »

 

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