Dimorphisme sexuel chez Confuciusornis

Confuciusornis est un oiseau confuciusornithidé connu de centaines de spécimens des formations géologiques de Yixian et Jiufotang. Il est représenté par trois espèces valides : C. sanctus, C. jianchangensis et C. shifan. Confuciusornis sanctus est l’un des oiseaux fossiles les mieux connus, avec des milliers de spécimens bien préservés. Il est depuis longtemps admis qu’un dimorphisme sexuel existe entre les mâles et les femelles de C. sanctus, les mâles présentant deux plumes très allongées sur la queue. Zhou et ses collègues analysent ainsi en détail un vaste échantillon de C. sanctus, afin de caractériser précisément le dimorphisme sexuel chez cette espèce.

Reconstitution du vivant d’un couple de Confuciusornis sanctus, avec le mâle portant deux rectrices très allongées, par Stephanie Abramowicz

Habituellement, il est difficile de connaître le sexe des sauropsides fossiles. Les rares preuves sont des caractères sexuels secondaires (crêtes crâniennes, plumes complexes…) ou la présence de tissu médullaire ou d’œufs. Ces deux preuves ont été caractérisées chez C. sanctus. Etant connu d’un échantillon très vaste de spécimens, il est possible d’analyser quantitativement les variations de morphologie être les mâles et les femelles. Zhou et ses collègues analysent ainsi 315 spécimens de Confuciusornis sanctus.

Reconstitution squelettique de Confuciusornis sanctus (A- en bleu : les femelles ; en rouge : les mâles) et diagramme (B) montrant la masse corporelle de C. sanctus selon le sexe ; on constate que les mâles ont une masse corporelle très proche de celle des femelles, indiquant qu’il n’y a pas de dimorphisme sexuel de taille (C)

Zhou et ses collègues constatent que la masse corporelle des mâles n’est pas différente de celle des femelles. En clair, les mâles de C. sanctus ne sont pas plus gros que les femelles et inversement. Il n’y a donc pas de dimorphisme sexuel de taille chez cette espèce. En revanche, Zhou et ses collègues notent qu’au cours de leur croissance, les mâles de C. sanctus développent un tibiotarse plus grand que celui des femelles. Les C. sanctus juvéniles sont morphologiquement identique, et lors de la puberté les mâles développent un plus grand allongement du tibiotarse. Les mâles de C. sanctus ont donc un membre postérieur et des métacarpiens plus grands que chez les femelles.

Graphique montrant l’évolution de la taille du fémur (A), du tibia (B) et du tarsométatarsien (C) en fonction de la masse chez Confuciusornis sanctus (en bleu : les femelles ; en rouge : les mâles) ; on constate que les mâles adultes (avec une masse importante) ont un tibia de taille significativement plus grande que les femelles

Zhou et ses collègues constatent donc que le dimorphisme sexuel de Confuciusornis sanctus s’observe au niveau du tibiotarse, et que les mâles ont développé des rectrices allongées en tant que caractère sexuel secondaire. Les deux rectrices allongées des mâles sont un caractère guidé par la sélection sexuelle, en étant un outil de communication intraspécifique. Les queues les plus grandes et/ou colorées des mâles de C. sanctus étaient favorisées par les femelles. Le tibiotarse allongé des mâles a pu leur permettre d’être de meilleurs coureurs pour défendre leur territoire, ou encore compenser le changement d’équilibre corporel causé par leurs deux rectrices allongées.

Photographie d’un couple fossilisé de Confuciusornis sanctus (pas de numéro de spécimen), avec le mâle portant deux rectrices très allongées, par Da-jian Li

Le fait que les mâles de Confuciusornis sanctus sont de taille identique que les femelles est intéressant. De plus, Zhou et ses collègues ont déterminé un sex ratio proche de 1 pour cette espèce, indiquant qu’il y a autant de mâles C. sanctus que de femelles. Ces deux particularités sont des arguments en faveur d’une monogamie chez cette espèce. En effet, les espèces d’oiseaux polygames actuelles présentent des mâles plus gros mais moins nombreux que les femelles. Au contraire, les espèces d’oiseaux monogames actuelles ont des mâles de taille et de nombre similaire. Zhou et ses collègues déterminent ainsi que Confuciusornis sanctus était un oiseau monogame.

Référence : Zhou, Y.; Pan, Y.; Wang, M.; Wang, X.; Zheng, X.; Zhou, Z., 2024, Fossil evidence sheds light on sexual selection during the early evolution of birds. PNAS. 121(3): e2309825120.

Toutes les images proviennent de Zhou et al., 2024, à l’exception de la première qui est une oeuvre de Stephanie Abramowicz et de la dernière qui est une photographie de Da-jian Li

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