Le Tyrannosaurus rex courait à environ 97 degrés Fahrenheit, proche de la température corporelle normale d’un humain, selon la première estimation directe de la température corporelle du dinosaure. L’étude, publiée le 16 septembre dans Science Advances, a analysé les liaisons chimiques préservées dans l’émail de trois dents de T. rex de la formation Hell Creek du Montana et est arrivée à 36,3 degrés Celsius, avec une incertitude de plus ou moins 2,5 degrés (une erreur type).
Ce résultat place le T. rex bien au-dessus des reptiles à sang froid modernes et en dessous des oiseaux d’aujourd’hui, ses parents vivants. Cela conforte l’image d’un animal actif qui gardait son corps plus chaud que celui de son environnement et, combiné à la modélisation climatique, il offre des preuves physiques de la façon dont les tyrannosaures pouvaient vivre aussi loin au nord que l’Alaska au Crétacé, où les hivers auraient été trop froids pour les crocodiles et les tortues.
Cette découverte apporte également une leçon plus large. L’auteur principal Aradhna Tripati, géochimiste isotopique et climatologue à l’UCLA, a noté que la physiologie thermique d’un animal façonne son comportement, son aire de répartition et la façon dont il réagit au changement climatique, une question qui s’applique aujourd’hui autant aux espèces qu’aux dinosaures.
Lecture de la température sur un émail ancien
La méthode est appelée thermométrie isotopique agglomérée. L’émail des dents contient du carbonate constitué d’atomes de carbone et d’oxygène, y compris des formes lourdes rares connues sous le nom de carbone 13 et d’oxygène 18. Lorsque l’émail se forme, ces isotopes lourds se lient plus souvent à des températures plus froides et moins souvent à des températures plus chaudes. Mesurer la fréquence de ces liaisons révèle la température à laquelle la dent a poussé à l’intérieur de l’animal vivant.
L’émail est le meilleur endroit à examiner car il résiste bien mieux aux changements chimiques que l’os, que le corps remodèle constamment. L’équipe a percé de petites quantités d’émail, dissous la poudre dans de l’acide phosphorique pour libérer du dioxyde de carbone et mesuré le gaz avec un spectromètre de masse. Tripati a déclaré à Scientific American.
Les chercheurs ont également utilisé l’analyse infrarouge pour vérifier les dents à la recherche de signes d’altération chimique lors de l’enterrement. Ils ont rapporté que les échantillons de Hell Creek ressemblaient plus à des dents d’alligator modernes qu’à des dents de dinosaures du Jurassique plus anciennes ou à un échantillon de référence chimiquement modifié, et que leur teneur en carbonate correspondait à l’émail des reptiles modernes.
Pourquoi le musée a accepté de forer Thomas
Deux des dents provenaient de Thomas, le plus complet des squelettes de T. rex conservés dans la salle des dinosaures du Musée d’histoire naturelle du comté de Los Angeles, et la troisième était une dent isolée provenant d’un deuxième animal. Il y a dix ans, la méthode de l’UCLA nécessitait plus de matériel que n’importe quel musée n’en donnerait pour un T. rex. Au cours de cette décennie, l’équipe a réduit la quantité requise d’environ 90 %, jusqu’à quelques milligrammes par mesure.
Ce changement a rendu le compromis acceptable. Selon l’annonce de l’étude par l’UCLA, Luis Chiappe, conservateur du Dinosaur Institute du musée, a déclaré que le musée évalue régulièrement les dommages causés aux spécimens irremplaçables par rapport aux connaissances acquises, et que le sacrifice de petites portions de deux dents non exposées valait la peine pour connaître la température corporelle du T. rex.
L’équipe a intégré une vérification contre les faux résultats. Comme l’a rapporté le magazine Smithsonian, les chercheurs ont comparé le dinosaure avec des animaux issus des mêmes roches. Cinq dents de crocodiliens de Hell Creek avaient une température moyenne d’environ 30,9 degrés Celsius (environ 88 degrés Fahrenheit), et les palourdes fossiles, qui enregistrent les températures environnementales, étaient en moyenne d’environ 25,9 degrés Celsius. Si la chimie funéraire avait réinitialisé les fossiles, les crocodiliens et le T. rex auraient probablement produit des lectures similaires. Au lieu de cela, ils différaient de plus de 5 degrés Celsius.
Plus chaud qu’un crocodile, plus frais qu’un oiseau
Les reptiles modernes à sang froid courent généralement entre 28 et 30 degrés Celsius (82 à 86 degrés Fahrenheit), tandis que la plupart des oiseaux courent entre 40 et 43 degrés Celsius (104 à 109 degrés Fahrenheit). Le T. rex s’est posé entre les deux, à proximité de mammifères tels que les humains et les éléphants. a déclaré le co-auteur de l’étude, Robert Eagle, géobiologiste à l’UCLA.
Une température corporelle régulée et générée en interne conforte l’idée selon laquelle les tyrannosaures étaient des animaux actifs qui chassaient ou récupéraient la nourriture pour alimenter un métabolisme rapide, a déclaré l’équipe de l’UCLA. L’étude mesure la physiologie, et non le comportement de chasse, et ne règle donc pas les débats sur la manière exacte dont le T. rex obtenait ses repas. Cela va fortement à l’encontre de l’ancienne image d’un reptile lent et se prélassant au soleil.
Des paléontologues indépendants ont salué ce chiffre tout en le replaçant dans son contexte. Thomas Holtz Jr., un paléontologue vertébré de l’Université du Maryland qui n’a pas participé à l’étude, a déclaré à CNN que les scientifiques s’interrogeaient sur le sang chaud des dinosaures. Il a déclaré que comparer le T. rex avec des crocodiles et des palourdes de la même époque et du même endroit donne une grande confiance dans le fait que le résultat reflète une température corporelle véritablement élevée. Jasmina Wiemann, paléobiologiste à l’Université Johns Hopkins qui n’a pas non plus été impliquée, a loué la précision du résultat mais l’a déclaré à l’Associated Press, en se basant sur ses propres travaux antérieurs.
Une gamme qui s’étend du Mexique à l’Alaska
Le Crétacé a été l’une des périodes les plus chaudes de l’histoire de la Terre, avec environ 11 à 25 degrés Fahrenheit de plus qu’aujourd’hui. Même ainsi, les hivers dans ce qui est aujourd’hui l’Alaska auraient été trop froids pour un animal à sang froid, a déclaré le co-auteur Alessandro Chiarenza, paléontologue à l’University College de Londres. Il a noté que les paléontologues n’ont trouvé aucun fossile de lézards, de tortues ou de crocodiles du Crétacé de l’Alaska, mais qu’ils y ont trouvé des fossiles de tyrannosaure.
À l’aide de modèles paléoclimatiques, l’équipe a cartographié l’endroit où un animal doté d’un corps à 97 degrés aurait pu survivre il y a 66 millions d’années. L’aire de répartition appropriée s’étendait à travers l’Amérique du Nord, du Mexique à l’Alaska.
Les preuves ont des limites qui méritent d’être clairement énoncées. Il s’agit d’une étude de mesure évaluée par des pairs combinée à une modélisation climatique, mais elle repose sur trois dents d’une seule formation rocheuse, dont deux proviennent du même animal. L’incertitude déclarée d’une erreur standard s’étend d’environ 93 à 102 degrés Fahrenheit. Les auteurs affirment qu’ils ne peuvent pas complètement exclure un biais saisonnier, bien que des échantillons provenant de différentes parties des dents de Thomas aient produit des températures statistiquement indiscernables. Le résultat s’applique au T. rex, pas à tous les dinosaures, et il enregistre la température à laquelle l’émail s’est formé plutôt que de montrer comment l’animal régulait la chaleur au jour le jour. La recherche a été financée en partie par la National Science Foundation.
Les chercheurs espèrent appliquer la méthode à d’autres dinosaures, et Holtz a suggéré que des groupes parfois considérés comme ayant le sang plus froid, comme le Triceratops, le Stegosaurus et le Brachiosaurus, indiqueraient les prochaines cibles. Pour les lecteurs du sud de la Californie, Thomas reste exposé au Musée d’histoire naturelle du comté de Los Angeles, avec désormais une température corporelle mesurée pour accompagner ses os.
Ce que les lecteurs veulent savoir
Quelle était la température corporelle du T. rex ?
L’étude a estimé 36,3 degrés Celsius, soit environ 97 degrés Fahrenheit, avec une incertitude de plus ou moins 2,5 degrés Celsius. C’est proche d’une température typique du corps humain.
Comment les scientifiques peuvent-ils mesurer la température d’un animal disparu ?
Ils analysent la fréquence à laquelle les rares isotopes lourds du carbone et de l’oxygène se sont liés dans l’émail des dents au fur et à mesure de sa formation. Ces liaisons sont plus courantes à des températures plus fraîches, leur abondance fonctionne donc comme un thermomètre.
Cela prouve-t-il que le T. rex avait le sang chaud ?
Il est clairement prouvé que le T. rex gardait son corps plus chaud que son environnement et plus chaud que les crocodiliens vivant à ses côtés. L’échantillon est petit : trois dents de deux animaux, et les scientifiques aimeraient avoir plus de spécimens pour le confirmer.
Pourquoi le musée a-t-il permis aux scientifiques de forer un fossile célèbre ?
L’UCLA a affiné la méthode afin qu’elle ne nécessite que quelques milligrammes d’émail par mesure. Le Musée d’histoire naturelle du comté de Los Angeles a décidé que de petites portions de deux dents non exposées valaient la peine d’être échangées pour les connaissances acquises.
Le T. rex a-t-il vraiment vécu en Alaska ?
Des fossiles de tyrannosaure ont été découverts dans des roches du Crétacé en Alaska, selon le co-auteur de l’étude, Alessandro Chiarenza. Une température corporelle chaude aide à expliquer comment il pourrait survivre à des hivers trop froids pour les reptiles.
Où puis-je voir le T. rex qui a été testé ?
Thomas le T. rex est exposé dans la salle des dinosaures du Musée d’histoire naturelle du comté de Los Angeles.
