Des chercheurs ont découvert le crâne d’une espèce d’oiseau de la taille d’un étourneau jusqu’alors inconnue, appelée Navaornis hestiae. Ce crâne était si bien conservé qu’ils ont pu reconstruire numériquement l’anatomie de son cerveau et de son oreille interne en fonction de la forme du corps cérébral. Cette espèce d’oiseau vivait dans un environnement aride il y a environ 80 millions d’années, pendant la période du Crétacé, la dernière partie de l’ère des dinosaures.
«Cette découverte est unique en son genre», déclare Guillermo Navalón, paléontologue de l’Université de Cambridge, auteur principal de l’étude publiée dans la revue Nature.
Les oiseaux ont évolué à partir de petits dinosaures à plumes au cours de la période jurassique. La découverte de Navaornis a comblé une lacune de 70 millions d’années dans la compréhension de l’évolution de la neuroanatomie aviaire, remontant au plus ancien oiseau connu, l’Archaeopteryx, qui vivait en Europe il y a environ 150 millions d’années.
Doté d’une géométrie moderne en termes de forme de bec et de grandes orbites, le crâne de Navaornis ressemble superficiellement à celui d’un petit pigeon. Son cerveau présentait une mosaïque de caractéristiques modernes et archaïques et certaines entre les deux.
«Il s’agit d’une preuve recherchée depuis longtemps car les crânes tridimensionnels bien conservés de lève-tôt volant au-dessus de la tête des dinosaures sont extrêmement rares, et celui-ci est le mieux conservé à ce jour», a déclaré Luis Chiappe, paléontologue au Musée d’histoire naturelle de Los Angeles et auteur principal de l’étude.
Daniel Field, paléontologue de l’Université de Cambridge et auteur principal de l’étude, a déclaré : « Les scientifiques ont eu du mal à comprendre comment et quand le cerveau unique et l’intelligence extraordinaire des oiseaux ont évolué. «Le champ attendait la découverte d’un fossile exactement comme celui-ci», a-t-il déclaré.
Le cerveau de Navaornis, mesurant environ 10 mm de diamètre, était plus petit par rapport à la taille du crâne que celui des oiseaux modernes, mais plus grand et plus complexe que celui de l’Archaeopteryx.
Le cervelet, une structure cérébrale chez les oiseaux vivants qui aide à coordonner le contrôle moteur pendant le vol, était plus petit que chez les espèces d’oiseaux modernes et plus similaire à celui de l’Archéoptéryx. Mais son cerveau, contrairement à l’Archaeopteryx et aux dinosaures à partir desquels les oiseaux ont évolué, était connecté à la moelle épinière d’une manière similaire à celle des oiseaux modernes – et des humains, d’ailleurs.
Il présentait certaines caractéristiques intermédiaires entre l’Archéoptéryx et les oiseaux modernes. La taille et la forme modérées du cerveau, une structure qui contient des zones impliquées dans la cognition complexe chez les oiseaux d’aujourd’hui, suggèrent qu’il était plus avancé sur le plan cognitif que les premiers oiseaux, mais moins développé que les oiseaux d’aujourd’hui.
ÉCART DANS LE RECORD DES FOSSILES
Navaornis présente des caractéristiques uniques, comme le fait que son appareil vestibulaire, l’organe d’équilibre de l’oreille interne, est plus grand que celui des autres oiseaux connus.
«Il y avait un écart important (dans les archives fossiles) entre les oiseaux qui avaient un cerveau plus semblable à celui d’un dinosaure, comme l’Archaeopteryx, et ceux qui étaient très étroitement apparentés aux oiseaux modernes», a déclaré Chiappe. «Les nouvelles preuves documentent une étape intermédiaire dans l’évolution du cerveau, mais avec des spécialisations inattendues qui pourraient être liées à des traits fonctionnels tels que le vol.»
Il existe très peu de fossiles bien conservés datant des premiers stades de l’évolution des oiseaux. La fragilité des os d’oiseaux rend leurs fossiles rares. Ce crâne a été préservé en trois dimensions, plutôt que d’être écrasé comme de nombreux fossiles. Le fossile, qui contient 80 pour cent du squelette de l’oiseau, montre qu’il s’agissait d’un volant compétent.
Son nom signifie « oiseau de Nava » et porte le nom du scientifique William Nava, qui a découvert le fossile en 2016 dans l’État de Sao Paulo, au sud-est du Brésil.
Navaornis appartient à un groupe d’oiseaux appelés énantiornithines qui ont évolué au cours du Crétacé. Cependant, il a été anéanti il y a 66 millions d’années par l’impact d’un astéroïde qui a mis fin aux dinosaures, mais a préservé la lignée d’oiseaux qui se développe encore aujourd’hui. Cela signifie que Navaornis n’était pas un ancêtre des oiseaux d’aujourd’hui et que ses caractéristiques modernes ont évolué séparément d’eux.
Le fait que son bec soit fin et délicat montre qu’il se nourrit d’insectes et de graines qu’il peut avaler entières. Il vivait aux côtés de dinosaures géants herbivores au long cou et de grands dinosaures carnivores.
