VIE × ÉVOLUTION

L’origine des plumes

il y a ~240 à 160 millions d’années

Phanérozoïque · Mésozoïque · Trias

Les plumes sont apparues sur des animaux incapables de voler, il y a environ 240 à 160 millions d’années, et un même réseau de gènes produit les écailles, les plumes et les poils.

Les plumes se rencontrent chez des animaux incapables de voler. Leur origine est donc distincte du vol, leur fonction la plus connue. Un même réseau de gènes du développement, des gènes qui dirigent ensemble la formation du corps de l’embryon, produit les écailles, les plumes et les poils. Ces trois structures sont donc des variantes les unes des autres, et non trois innovations indépendantes. Pan et ses collègues (2019) ont analysé les protéines d’une plume de dinosaure du Jurassique, une période géologique. Une plume est faite de kératines, une famille de protéines. La plume fossile contenait plus de kératine alpha et moins de kératine bêta qu’une plume actuelle. Or la kératine bêta donne sa rigidité à une plume de vol : la plume du dinosaure était donc plus souple. Le passage à la composition rigide accompagne la transition du dinosaure à l’oiseau.

Pourquoi c’est important

Selon la présentation classique, une structure évolue en vue de la fonction qu’elle remplit aujourd’hui. Les plumes en sont un contre-exemple. Elles ont d’abord servi à l’isolation, au toucher et à la signalisation, c’est-à-dire à l’envoi de signaux à d’autres animaux. Leur matériau n’a pris la composition qui convient au vol que par la suite. Le poil apparaît probablement à la même époque dans la lignée des mammifères. La lignée des animaux à plumes et celle des mammifères présentent toutes deux des indices d’un métabolisme plus élevé, soit d’une dépense d’énergie plus forte, au moment où la vie terrestre se reconstituait après la catastrophe de la fin du Permien.

Datation et incertitudeDébattu

On a signalé des filaments chez des dinosaures éloignés de la lignée aviaire, celle qui mène aux oiseaux. On en a signalé aussi chez des ptérosaures, des reptiles volants. Si ces filaments sont des plumes, la plume est antérieure aux oiseaux de quatre-vingts millions d’années. S’ils sont autre chose, elle n’a pas cette ancienneté. La conservation des fossiles est trop incomplète pour écarter l’une des deux lectures.

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22:43:521 h 16 min avant minuit

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