L’analyse du cerveau des dinosaures est possible grâce à l’étude de leur endocrâne, c’est-à-dire le moulage ou le scan de la cavité interne de leur boîte crânienne. Le cerveau occupant une grande partie de l’endocrâne (environ 60%), il est possible d’en définir la morphologie et la neuroanatomie. Les études se sont jusque là concentrées sur l’étude des cerveaux des théropodes, les autres groupes de dinosaures étant largement ignorés. Pour combler cette lacune, Lauters et ses collègues décrivent ainsi le cerveau et la neuroanatomie de plusieurs espèces d’ornithopodes.
Deux crânes d’Iguanodon bernissartensis, trois crânes d’Amurosaurus riabinini, un crâne de Mantellisaurus atherfieldensis, un crâne de Lurdusaurus arenatus, un crâne de Batyrosaurus rozhdestvenskyi et un crâne de Kerberosaurus manakini (référé à Kundurosaurus nagornyi par Lauters et ses collègues, mais K. nagornyi est un synonyme de K. manakini) ont été analysés. Des moulages en silicone et des scans CT de l’endocrâne de ces genres ont été effectués pour connaître la morphologie de leur cerveau. Lauters et ses collègues ont ensuite calculé le quotient d’encéphalisation reptilien (QER), le volume endocrânien et le ratio taille d’un hémisphère cérébral/taille du cerveau des cerveaux de ces espèces.
Les zones olfactives sont assez réduites chez Lurdusaurus tandis qu’elles s’agrandissent chez les hadrosauridés comme Amurosaurus. Toutefois, les bulbes olfactifs des ornithopodes sont plus réduits que chez les autres dinosaures. Lauters et ses collègues en déduisent que l’odorat est devenu un sens important dans l’écologie des ornithopodes dérivés, mais qu’il n’avait pas l’importance que l’on retrouve chez les théropodes ou les cératopsiens par exemple. La taille similaire des zones olfactives entre les Lambeosaurinae et les Saurolophinae montre que l’élargissement des cavités nasales dans les crêtes des Lambeosaurinae n’est pas liée à un développement de l’odorat dans ce clade.
L’hypophyse est une zone du cerveau liée à la production d’hormones de croissance et sa taille est proportionnelle à celle de l’individu. Ainsi l’hypophyse augmente de taille au cours de l’évolution des ornithopodes puisque dans un même temps, la taille des espèces augmente. Les plus grandes hypophyses s’observent donc chez Batyrosaurus, Kerberosaurus et Amurosaurus, mais malgré sa grande taille, Lurdusaurus fait exception à cette règle puisque son hypophyse est assez réduite.
Le QER permet de connaître le rapport entre la masse du corps et celle du cerveau et par extension de comparer l’intelligence des reptiles entre eux. Il est très variable chez les dinosaures avec Triceratops au QER de 0,11, Giganotosaurus au QER de 1,9 ou encore Troodon au QER de 7,76. Le QER des iguanodontiens basaux est assez bas, étant de 2,22 pour Iguanodon et de 2 pour Lurdusaurus, mais Mantellisaurus fait figure d’exception avec un QER supérieur à 2,6. Les hadrosauridés ont un QER plus élevé avec 3,8 pour Amurosaurus. De même, le volume endocrânien des iguanodontiens basaux est plus faible que celui des hadrosauridés. Il faut toutefois noter que le volume endocrânien des ornithopodes se rapproche de celui des théropodes Maniraptora et pourrait confirmer, selon Lauters et ses collègues, l’hypothèse de comportements grégaires dans ce groupe. Ce trait morphologique du cerveau est donc un témoin de comportements complexes chez les ornithopodes, impliquant une vie grégaire, une communication intraspécifique…
Lauters et ses collègues mettent ainsi en évidence un QER particulièrement élevé pour les ornithopodes, augmentant avec le temps. Cela s’explique car contrairement aux cératopsiens, aux ankylosaures ou aux sauropodes, les ornithopodes ne possédaient pas de moyens de défense spécialisés face aux prédateurs. L’augmentation du QER des ornithopodes au cours de leur évolution est assez intéressant car elle coïncide avec l’augmentation du QER des théropodes prédateurs. Cette augmentation de l’intelligence semble donc être liée à la relation prédateur-proie étroites entre théropodes et ornithopodes, poussant chacun des deux groupes à s’adapter aux nouvelles stratégies de chasse/de fuite de l’autre.
Référence : Lauters, P.; Vercauteren, M.; Godefroit, P., 2022, Endocasts of ornithopod dinosaurs: Comparative anatomy. Progress in Brain Research.
Toutes les images proviennent de Lauters et al., 2022 à l’exception de la deuxième qui est une œuvre de Matt Dempsey
Dinozoïque : Tratayenia et ses compères 