Les plumes sont des structures tégumentaires composées de kératine, que l’on retrouve chez les dinosaures. Les plumes complexes sont une caractéristiques des théropodes coelurosauriens, et sont l’une des adaptations clé menant à l’apparition du vol battu chez les oiseaux. Les plumes fossiles sont relativement abondantes, mais souvent détériorées, ce qui fait que seule leur macrostructure est généralement analysée. La microstructure des plumes fossiles a donc été très peu étudiée. Zhang et ses collègues décrivent ainsi plusieurs plumes découvertes dans l’Aptien-Albien de la formation géologique de Zhonggou (Gansu, Chine). Ces plumes appartiennent à des théropodes coelurosauriens, et sont suffisamment bien préservées pour permettre l’analyse de leur microstructure.
Le matériel décrit par Zhang et ses collègues se compose de 28 plumes (LZUP-Y-1-1, LZUP-Y-1-5, LZUP-HX-21-4, LZUP-HX-19-62, LZUP-HX-21-32, LZUP-Y-1-2, LZUP-HX-20-136, LZUP-HX-21-1, LZUP-HX-21-15, LZUP-HX-21-20, LZUP-HX-21-8, LZUP-HX-21-5, LZUP-HX-21-25, LZUP-HX-21-9, LZUP-HX-21-16, LZUP-HX-21-26, LZUP-HX-21-11, LZUP-HX-21-13, LZUP-HX-20-5, LZUP-Y-1-12, LZUP-HX-21-14, LZUP-HX-21-21, LZUP-HX-20-32, LZUP-Y-1-11, LZUP-Y-1-10, LZUP-Y-1-3, LZUP-HX-19-78 et LZUP-HX-21-23). La structure de ces plumes est complexe, indiquant qu’elles sont attribuables à Coelurosauria. Toutefois, il est impossible de déterminer si elles appartiennent à des oiseaux ou à des coelurosaures non-aviens.
La très bonne préservation des plumes de la formation géologique de Zhonggou a permis à Zhang et ses collègues d’analyser leur microstructure. Ils ont pour cela réalisé des mesures, ensuite comparées à celles prises sur des plumes d’oiseaux actuels dans des analyses morphométriques. Zhang et ses collègues constatent que malgré une macrostructure très similaire à celle des plumes des oiseaux actuels, la microstructure des plumes de la formation géologique de Zhonggou est différente. En effet, ces plumes occupent un morphospace distinct de tous les autres morphospaces représentant les plumes des oiseaux actuels. Au sein des plumes décrites par Zhang et ses collègues, des différences de microstructure peuvent indiquer que plusieurs taxons de théropodes sont représentés.
Les mélanosomes sont des organites spécifiques, dans lesquels les pigments sont produits. Ces organites se fossilisent parfois, ce qui permet de connaître la couleur d’organismes fossiles. Des mélanosomes en forme de bâtonnets ont été trouvés dans plusieurs plumes de duvet par Zhang et ses collègues. Les mélanosomes en forme de bâtonnets correspondent à une pigmentation noire à grise. Etant donné que ces mélanosomes ne sont pas très nombreux, Zhang et ses collègues supposent que les plumes qu’ils étudient étaient grises.
Les propriétaires des plumes décrites par Zhang et ses collègues vivaient dans un environnement boisé parsemé de lacs. Ils vivaient en compagnie de crocodylomorphes, des ornithopodes Siluosaurus, Gongpoquansaurus et Equijubus, du sauropode Gobititan, des cératopsiens Psittacosaurus, Archaeoceratops et Auroraceratops, des therizinosauridés Nanshiungosaurus et Suzhousaurus, de dromaeosauridés et de troodontidés.
Référence : Zhang, J.; Du, B.; Lin, S.; Peng, J.; Li, A.; Zhang, M.; Ma, G.; Hui, J.; Jiaoba, D.; Liu, G., 2023, Downy feather fossils from the Lower Cretaceous of the Jiuquan Basin, Gansu Province, Northwest China. Cretaceous Research. 105653.
Toutes les images proviennent de Zhang et al., 2023
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