Parmi les nombreuses adaptations ayant certainement contribué au succès évolutif des tyrannosauroidés se trouve le développement de l’arctométatarse au niveau de leurs métatarsiens. L’arctométatarse est un phénomène où la partie proximale du métatarsien médian est « pincée » entre les deux métatarsiens distaux. On retrouve par ailleurs cette adaptation chez plusieurs familles de théropodes coureurs comme les Troodontidae, les Alvarezsauridae ou encore les Ornithomimidae. L’arctométatarse est une spécialisation des métatarsiens qui permet l’allongement de la foulée et une vitesse linéaire plus élevée.
Il existe toutefois un autre avantage qui pourrait être conféré par l’arctométatarse chez les tyrannosauroidés : une plus grande agilité permise par de puissants ligaments intermétatarsiens. Toutefois les ligaments intermétatarsiens ne sont pas connus chez les oiseaux ni chez les crocodiles, ce qui laisse un doute sur leur existence. Surring et ses collègues étudient ainsi la morphologie des métatarsiens des tyrannosauridés pour savoir si de tels ligaments ont pu exister et ainsi savoir si les tyrannosauridés ont bien été des prédateurs agiles.
Surring et ses collègues ont ainsi analysé de nombreux métatarsiens de tyrannosauridés, appartenant aux espèces Albertosaurus sarcophagus, Tyrannosaurus rex, Tarbosaurus bataar, Gorgosaurus libratus et Daspletosaurus sp. Parmi ces fossiles, le spécimen UALVP 49310 référé à Gorgosaurus libratus a subi une analyse ostéohistologique. UALVP 49310 appartient à un individu subadulte à adulte et provient du Campanien de la formation géologique de Dinosaur Park (Alberta, Canada). Des métatarsiens d’autres espèces de théropodes ont également été analysés par Surring et ses collègues pour effectuer des comparaisons.
L’analyse de Surring et ses collègues sur l’ostéohistologie du métatarsien UALVP 49310 montre que la structure interne des métatarsiens des tyrannosauridés est très similaire à celle des autres théropodes qui, eux, ne présentent pas d’arctométatarse. Selon eux, la présence d’une structure osseuse particulière, les fibres de Sharpey, traduit de la présence d’attaches ligamenteuses sur l’os. Ces fibres de Sharpey s’observent sur UALVP 49310 et chez certains autres théropodes présentant un arctométatarse (mais pas tous), mais pas chez les théropodes qui en sont dépourvus.
Comme chez les autres théropodes, les métatarsiens des tyrannosauroidés présentent des cicatrices d’attaches musculaires correspondant aux marques des ligaments sur l’os. Toutefois en plus de ces marques, leurs métatarsiens présentent des surfaces ovoïdes rugueuses et des tubérosités. Selon Surring et ses collègues, les tubérosités des métatarsiens des tyrannosauridés ont eu pour rôle d’améliorer l’ancrage des ligaments.
L’analyse microscopique des surfaces rugueuses ovoïdes révèle qu’elles se constituent de minuscules fosses dans l’os et ont une disposition presque identique aux zones d’attache des ligaments. Ces surfaces rugueuses ainsi que les fibres de Sharpey sont des témoins d’un transfert important des contraintes des muscles vers l’os. L’ensemble de ces résultats permet ainsi de confirmer la présence de ligaments intermétatarsiens particulièrement robustes.
Les manœuvres agiles en déplacement nécessitent une bien plus grande résistance aux contraintes ligaments-os pour un animal aussi lourd que les tyrannosauridés. Ces ligaments intermétatarsiens leur ont ainsi permis aux membres de cette famille de courir rapidement tout en étant agile. Surring et ses collègues valident leurs résultats par les résultats d’analyses précédentes qui soulignaient la présence d’une oreille interne adaptée à l’agilité chez cette famille. Finalement, ils interprètent leurs résultats comme le signe que les tyrannosauridés sont bien des prédateurs actifs, aux bonnes compétences de course et de poursuite.
Référence : Surring, L.; Burns, M.; Snively, E.; Barta, D.; Holtz, T.; Russell, A.; Witmer, L.; Currie, P., 2022, Consilient evidence affirms expansive stabilizing ligaments in the tyrannosaurid foot . Vertebrate Anatomy Morphology Palaeontology. 10(1): 49–64.
Escola, L.G.; Heras Mena, S.; Prieto Márquez, A., 2019, Evolutionary Dynamics of Tyrannosauroid Dinosaurs. Institut Català de Paleontologia – Universitat de Girona. Memòria del Treball Final de Grau.
Toutes les images proviennent de Surring et al., 2022 à l’exception de la première qui provient d’Escola et al., 2019
Dinozoïque : Tratayenia et ses compères 