Chez les théropodes paraviens, les capacités de vol ont évolué plusieurs fois de manière indépendante, allant du simple vol plané au vol battu. Le vol s’observe au moins deux fois chez les dromaeosauridés et une fois chez les oiseaux. Des études précédentes ont été menées pour comprendre et analyser ces capacités de vol mais manquaient de données sur les tissus mous qui sont généralement absents sur les fossiles. Pittman et ses collègues étudient ainsi les tissus mous de plusieurs paraviens volants pour comprendre leur rôle dans les modèles construits jusque là sur les mécanismes de vol des paraviens. Pour pouvoir étudier les tissus mous fossiles, Pittman et ses collègues ont utilisé l’imagerie par fluorescence laser sur les zones de l’épaule et du torse, où se situent les muscles et autres tissus mous essentiels au vol.
Les seuls paraviens capable de voler autres que les oiseaux sont les dromaeosauridés Microraptor et Rahonavis. L’anatomie comparée suggère que les muscles impliqués lors du vol chez ces deux genres sont principalement les deltoïdes, les supracoracoïdes et les pectoraux. L’analyse des tissus mous de plusieurs spécimens de Microraptor par Pittman et ses collègues vient confirmer cette hypothèse avec la présence de muscles bien développés dans la zone de l’humérus et du coracoïde. La présence d’un muscle pectoral bien développé pour voler a poussé les dromaeosauridés à posséder un sternum robuste pour supporter le stress de l’usage de ce muscle.
Les Avialae basaux comme Archaeopteryx ou les Anchiornithidae (cette famille peut également être incluse au sein des troodontidés, mais Pittman et ses collègues la placent chez les Avialae) présentent un style de vol employant les mêmes muscles que les dromaeosauridés. Toutefois, ces Avialae basaux ne possèdent pas de sternum, ce qui pourrait s’expliquer par une baisse de stress dû au muscle pectoral. L’analyse des tissus mous d’Archaeopteryx et d’Anchiornis par Pittman et ses collègues va dans ce sens en décelant un muscle pectoral réduit pour ces deux genres. Cette baisse de taille du pectoral peut être liée à une libération de la poitrine pour permettre une meilleure respiration.
Les Pygostylia basaux présentent le même schéma musculaire pour voler que les dromaeosauridés et les Avialae basaux. Leur sternum est plutôt frêle et cela suggère un muscle pectoral réduit, mais pas au niveau d’Archaeopteryx ou d’Anchiornis. L’étude des tissus mous sur plusieurs spécimens de confuciusornithidés par Pittman et ses collègues montre que ces derniers avaient des tissus mous ventraux assez minces, avec un muscle pectoral élancé. En revanche, les tissus mous au niveau de l’épaule des confuciusornithidés sont particulièrement épais, suggérant que les muscles deltoïdes et supracoracoïdes étaient bien plus développés que chez leurs ancêtres. Cela montre une transition du système épaule-poitrine équilibré présent chez les dromaeosauridés et les premiers Avialae, vers un vol plus efficace chez les Pygostylia, avec une épaule fortement construite et une poitrine faiblement construite.
Références : Pittman, M.; Kaye, T.G.; Wang, X.; Zheng, X.; Dececchi, A.T.; Hartman, S.A., 2022, Preserved soft anatomy confirms shoulder-powered upstroke of early theropod flyers, reveals enhanced early pygostylian upstroke, and explains early sternum loss. PNAS. 119(47): e2205476119.
Toutes les images proviennent de Pittman et al., 2022
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