Biomécanique de la queue de Miragaia

Miragaia est un genre de stégosaure stegosauridé dacentruriné décrit en 2009 par Mateus et ses collègues, avec M. longicollum pour espèce-type. Il est connu de trois squelettes plus ou moins complets, tous découverts dans le Kimméridgien-Tithonien de la formation géologique de Lourinhã (Lisboa, Portugal) : son holotype (ML 433), son paratype (ML 433-A) et le spécimen MG 4863 qui lui a été référé en 2019 par Costa et ses collègues. A noter qu’une publication récente de Sánchez-Fenollosa et ses collègues a proposé de synonymiser Miragaia à Dacentrurus (voir cet article). Lategano et ses collègues analysent ainsi la biomécanique de la queue de Miragaia.

Reconstitution squelettique de Miragaia, par Ashley Patch

Lategano et ses collègues ont réalisé une reconstitution 3D numérique de la queue de Miragaia en se basant sur la queue du spécimen MG 4863. Ils ont donc modélisé la queue de Miragaia comme composée de 42 vertèbres caudales et de 22 épines caudales organisées par paires. Ils ont ensuite soumis cette queue à un mouvement horizontal selon différentes fréquences. La queue de Miragaia est ainsi susceptible d’atteindre une vitesse entre 40 et 60 km/h, voir d’atteindre un peu moins de 100 km/h selon la fréquence de battement de la queue (de 1 à 2 Hz).

Photographie de la queue du spécimen MG 4863 de Miragaia longicollum (a) et reconstitution 3D de la queue de Miragaia avec (b) et sans (c) ses épines caudales

La queue de Miragaia a été soumise à une analyse de stress mécanique par Lategano et ses collègues, pour la résistance à la flexion et la compression. Ils constatent que Miragaia est moins résistant à ces deux contraintes que Stegosaurus. Cette différence s’explique par la morphologie différente de leurs épines caudales, puisque celles de Stegosaurus ont une section transversale elliptique alors que celles de Miragaia ont une section transversale rhomboïdale/sigmoïdale. Toutefois, Lategano et ses collègues notent que Miragaia était capable de produire une plus grande force de frappe avec sa queue que Stegosaurus, notamment grâce à son poids plus élevé lié à son plus grand nombre d’épines caudales.

Graphiques montrant la résistance au stress par rapport à la taille des épines caudales (mise à l’échelle dans les graphiques de gauche et taille originale conservée dans les graphiques de droite) ; on constate que les valeurs pour Stegosaurus sont supérieures à celles de Miragaia, indiquant que Stegosaurus était plus résistant au stress mécanique grâce à la section transversale elliptique de ses épines caudales (dessins à droite)

Les résultats de Lategano et ses collègues confirment que la queue de Miragaia pouvait être utilisée comme une arme. Elle était capable de produire suffisamment de vitesse et de force pour blesser ses prédateurs. Toutefois, elle était également plus sensible au stress mécanique que la queue de Stegosaurus de par la forme de ses épines caudales. Pour Lategano et ses collègues, la forme et le grand nombre d’épines caudales de Miragaia indique qu’elle pouvait également être utilisée pour intimider les prédateurs ou ses congénères. Cette utilisation pour l’intimidation aurait ainsi limité les occasions ou la queue de Miragaia aurait été soumise au danger du stress mécanique d’une confrontation physique directe.

Références : Lategano, F.; Conti, S.; Lozar, F., 2024, Miragaia tail biomechanics and defences. Evaluation of the tail mobility and resistance to loadings and collisions. Rivista Italiana de Paleontologia e Stratigrafia. 130(2): 475-486.

Mateus, O.; Maidment, S.C.R.; Christiansen, N.A., 2009, A new long-necked ‘sauropod-mimic’ stegosaur and the evolution of the plated dinosaurs. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 276: 1815-1821.

Costa, F.; Mateus, O., 2019, Dacentrurine stegosaurs (Dinosauria): a new specimen of Miragaia longicollum from the Late Jurassic of Portugal resolves taxonomical validity and shows the occurrence of the clade in North America. PLoS One. 14: e0224263.

Sánchez-Fenollosa, S.; Escaso, F.; Cobos, A., 2024, A new specimen of Dacentrurus armatus Owen, 1875 (Ornithischia: Tyreophora) from the Upper Jurassic of Spain and its taxonomic relevance in the European stegosaurian diversity. Zoological Journal of the Linnean Society. zlae074.

Toutes les images proviennent de Lategano et al., 2024, à l’exception de la première qui est une oeuvre d’Ashley Patch

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