Le cerveau des oiseaux modernes est un organe d’une complexité presque équivalente à celui des mammifères. Les archives fossiles de l’évolution du cerveau chez les oiseaux sont très incomplètes car rares sont les crânes préservés en trois dimensions, et ceux-ci appartiennent soit à des Avialae basaux au cerveau très similaire à celui des dinosaures, soit à des Neornithes au cerveau très similaire à celui des oiseaux modernes. L’étape de transition entre un cerveau de type dinosaurien non-aviaire et un cerveau d’oiseau moderne était jusque là inconnue. Chiappe et ses collègues décrivent ainsi une boîte crânienne (MPM-334-1) d’un oiseau énantiornithe, un clade intermédiaire entre les néornithes et les Avialae basaux. Le fossile n’a pu être attribué à un genre particulier et a été découvert dans le Campanien-Maastrichtien de la formation géologique d’Adamantina (Sao Paulo, Brésil).
Chiappe et ses collègues ont donc réalisé un endocaste de la boîte crânienne de MPM-334-1 pour obtenir la forme du cerveau de l’animal. Ils ont découvert que le cerveau de cet énantiornithe partage des traits basaux avec le cerveau des dinosaures non-aviens et des traits dérivés observables dans les cerveaux des néornithes. Par exemple, les labyrinthes osseux de MPM-334-1 sont bien développés, un trait dérivé qui est un témoin d’une bonne acuité visuelle et peut-être aussi d’une bonne maniabilité en vol. La morphologie des énantiornithes a déjà révélé qu’ils avaient de très bonnes capacités de vol et l’analyse de l’oreille interne de MPM-334-1 suggère des adaptations pour effectuer un vol acrobatique.
L’orientation du cerveau de MPM-334-1 est particulière par rapport aux autres oiseaux et témoigne d’une certaine spécialisation chez les énantiornithes. Celle-ci se rapproche de celle de groupes dérivés de néornithes tandis que des ornithothoraces présentent encore une orientation basale du cerveau. Cela peut se traduire par une disparition de cette orientation chez certains groupes d’ornithothoraces ou bien que cette orientation du cerveau est une homoplasie (caractère apparu plusieurs fois dans l’évolution des oiseaux). Chiappe et ses collègues privilégient la seconde hypothèse car les énantiornithes présentent déjà un haut degré d’homoplasie avec les ornithothoraces en ayant acquis indépendamment d’autres caractères comme un bec édenté, des plumes rectrices…
Référence : Chiappe, L.M.; Navalon, G.; Martinelli, A.G.; Nava, W.; Field, D.J., 2022, Fossil basicranium clarifies the origin of the avian central nervous system and inner ear. Proceedings of Royal Sciences: Biological Sciences. 289: 20221398.
Toutes les images proviennent de Chiappe et al., 2022
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