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Une étude sur les boîtes crâniennes des tyrannosaures met en vedette le Daspletosaurus du Musée

Les résultats mettent en lumière des variations plus nombreuses qu’on ne le croyait.

© Musée canadien de la nature.

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Le squelette articulé du Daspletosaurus torosus exposé dans la Galerie des fossiles du Musée. Le crâne original, qui comprend la boîte crânienne, est conservé dans les collections du Musée à Gatineau à des fins d’étude.  

Ottawa, 19 août 2021 – Parmi les redoutables carnivores qui vivaient à la fin du Crétacé figure un prédateur du nom de Daspletosaurus. Long de neuf mètres, cet énorme tyrannosaure fréquentait les forêts côtières de ce qui est aujourd’hui l’Alberta. Il vivait il y a quelque 75 millions d’années, soit environ 10 millions d’années avant le fameux T. rex.

Pour la première fois, des scientifiques du Canada (dont Tetsuto Miyashita, Ph. D., du Musée canadien de la nature) et de l’Argentine ont fait appel au tomodensitomètre pour reconstituer numériquement le cerveau, l’oreille interne et les os avoisinants (que l’on appelle boîte crânienne) de deux spécimens de Daspletosaurus bien préservés.

Publiés aujourd’hui en ligne dans la Revue canadienne des sciences de la Terre, leurs résultats remettent en question une opinion dominante selon laquelle, chez les dinosaures, le cerveau et les os qui le contiennent et le protègent varient peu au sein d’une même espèce et d’espèces étroitement apparentées, surtout comparativement aux variations observées dans d’autres parties du squelette. « Notre étude des deux spécimens de Daspletosaurus laisse croire que tel n’est pas le cas », explique Tetsuto Miyashita, paléontologue au Musée canadien de la nature et auteur principal de l’étude.

« Nous savons que les tyrannosaures ont un cerveau relativement gros pour un dinosaure et il semble que ce soit également le cas pour les dasplétosaures. De plus, la forme du crâne, la structure de l’oreille et la boîte crânienne nous incitent à penser qu’il s’agit de deux espèces distinctes de dasplétosaures », ajoute-t-il.

Tetsuto Miyashita © Musée canadien de la nature

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La boîte crânienne de Daspletosaurus torosus (CMN 8506) dans les collections du Musée canadien de la nature.

Disposer d’une boîte crânienne – la partie interne d’un crâne qui contient et protège le cerveau – permet de découvrir une des parties les plus complexes de l’anatomie des dinosaures. Il faut recourir à une technologie médicale de pointe comme le tomodensitomètre pour obtenir des images des espaces internes, cachés sous les os épais. Après des centaines d’heures de travail, on parvient à reconstituer le cerveau et les autres parties charnues tranche par tranche. C’est ainsi que les précédentes recherches sur le cerveau des dinosaures se concentraient sur un seul spécimen d’une espèce représentative du groupe. Seul Tyrannosaurus rex a fait l’objet de plusieurs reconstitutions cérébrales. Dans cette nouvelle étude, les auteurs se sont penchés sur deux spécimens bien préservés de Daspletosaurus, un dinosaure beaucoup plus rare que T. rex.

Tetsuto Miyashita © Musée canadien de la nature

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Vue de la boîte crânienne de Daspletosaurus torosus, montrant la reconstitution du cerveau, de l’oreille.

Le premier est le spécimen original de Daspletosaurus, vedette de la Galerie des fossiles du Musée canadien de la nature à Ottawa. Mis au jour il y a un siècle, en 1921, le long des berges de la rivière Red Deer, en Alberta, et décrit par Dale Russell, Ph. D., en 1970 comme étant Daspletosaurus torosus (« lézard musculeux et effrayant »), ce spécimen marque le début d’une nouvelle ère pour la recherche sur les tyrannosauridés. Découvert en 2001, le deuxième spécimen est conservé au Musée royal de paléontologie Tyrrell, en Alberta. Tetsuto Miyashita continue de l’étudier de concert avec Philip Currie, Ph. D., de l’Université de l’Alberta, autre auteur de cet article.

© Musée canadien de la nature

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Excavation en 1921 de specimen du dinosaure qui sera finalement identifié comme Daspletosaurus torosus.

L’examen de la structure de la boîte crânienne et de la cavité endocrânienne nous éclaire sur le cerveau lui-même mais aussi sur plusieurs autres traits, comme l’agencement des nerfs crâniens et certains aspects de la biologie sensorielle, notamment l’anatomie de la vision et de l’ouïe, deux sens essentiels dans la vie du dinosaure.

Ariana Paulina Carabajal, Ph. D., spécialiste de la boîte crânienne des dinosaures à l’Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente (CONICET-Universidad Nacional del Comahue) en Argentine et co-auteure de l’article, a fourni des modèles détaillés de l’anatomie du cerveau, de l’oreille interne et des structures connexes. Parmi les découvertes, figure la présence de grands canaux osseux qui ont probablement abrité d’épais faisceaux de nerfs régissant le globe oculaire. Les chercheurs décrivent également de grands sacs aériens remplissant la plupart des os crâniens, ce qui va dans le même sens que les quelques études connues sur les autres tyrannosaures.  

« Ces cavités à l’intérieur des os allègent l’énorme crâne mais sont aussi reliées à la zone de l’oreille moyenne, explique la chercheure argentine. Elles contribuent probablement à amplifier le son et participent au système de communication entre l’oreille droite et l’oreille gauche, ce qui permet au cerveau de déterminer l’origine d’un son. »  

Mais on note des différences même entre les crânes de deux Daspletosaurus. « Nous avons été surpris d’observer tant de variations dans la boîte crânienne alors que les squelettes étaient similaires », fait remarquer Tetsuto Miyashita. Selon lui, cette étude donne de bonnes raisons d’examiner davantage de boîtes crâniennes au sein de groupes similaires de dinosaures, et même au sein d’une même espèce.

« Les chercheurs ont peu examiné les boîtes crâniennes des dinosaures. Ils l’ont fait en général pour un seul spécimen de chaque espèce étudiée, ce qui a renforcé l’idée selon laquelle ces structures ne changent pas beaucoup au sein d’une même espèce et d’une espèce à l’autre. Nous n’avons pas étudié l’intérieur de suffisamment de crânes pour observer des variations. »  

Intitulé « Two braincases of Daspletosaurus (Theropoda: Tyrannosauridae): anatomy and comparison », l’article compte deux autres auteurs : Thomas Dudgeon et Hans Larsson, Ph. D., de l’Université McGill, qui ont fourni les données tomodensitométriques du spécimen du Musée canadien de la nature. Les auteurs remercient l’Hôpital Montfort d’Ottawa, l’Hôpital de l’Université de l’Alberta à Edmonton ainsi que le Canada Diagnostic Centre de Calgary de leur avoir donné accès à leurs tomodensitomètres.

Un mot sur le Musée canadien de la nature
Sauver le monde avec des preuves, des connaissances et de l'inspiration! Le Musée canadien de la nature est le musée national de sciences et d’histoire naturelles du Canada. Il a vocation à transmettre des idées fondées sur des faits, à procurer des expériences instructives et à favoriser une relation enrichissante avec la nature d’aujourd’hui, d’hier et de demain. Il y parvient grâce à sa recherche scientifique, à sa collection de 14,6 millions de spécimens, à ses programmes éducatifs, à ses expositions permanentes et itinérantes, et à son site Web dynamique nature.ca.

Renseignements pour les médias :
Dan Smythe
Chef, Relations avec les medias
Musée canadien de la nature
613-698-9253 (cell.)
dsmythe@nature.ca