L'étude de la croissance des plumes et celle d'une série de nouveaux fossiles de dinosaures confortent une hypothèse : la plume a évolué avant l'apparition des oiseaux et du vol.
Richard Prum et Alan Brush
Poils, écailles, ongles… plumes. Comment la plume, appendice épidermique solide, léger et complexe, s'est-elle développée ?
Archaeopteryx lithographica (voir la figure 3), un oiseau qui vivait au Jurassique supérieur, il y a environ 148 millions d'années, est le plus vieux des fossiles à plumes connu, mais ses plumes n'apportent pas d'indices sur la façon dont elles ont évolué. La solution est-elle pour autant inaccessible ? Non, nous verrons que plusieurs résultats récents ont permis aux paléontologues de progresser et ont notamment montré que l'apparition des plumes a précédé celle des oiseaux et l'invention du vol.
Ainsi, l'idée ancienne que les mécanismes complexes du développement d'un organisme – ceux qui commandent la croissance de l'embryon jusqu'à sa forme finale – éclairent l'évolution de l'anatomie des espèces a aidé les paléontologues à comprendre l'origine des plumes.
De surcroît, on a découvert en Chine plusieurs fossiles de dinosaures à plumes. Ce nouveau registre fossile a fourni une grande variété de plumes de dinosaures tant à des stades primitifs de développement qu'à des stades aussi « modernes » que ceux que l'on observe chez les oiseaux d'aujourd'hui ou chez Archaeopteryx. Ces phanères (les productions kératinisées de la peau, c'est-à-dire poils, ongles, écailles, plumes…) seraient apparus dans un groupe de théropodes bipèdes et carnivores.
Cette conclusion résulte de l'étude morphologique des plumes et de la façon dont elles se développent chez les oiseaux modernes. Comme tous les phanères, les plumes sont des appendices tégumentaires qui se forment par prolifération contrôlée de cellules au sein de l'épiderme. Cette couche superficielle de la peau produit la protéine fibreuse nommée kératine. Une plume présente un long tube central, le rachis (voir la figure 2), sur lequel sont fixées des « branches...