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Le Diplodocus

Diplodocus (« double poutre » ; grec ancien diplos/o double ; dokos/poutre en bois) est un genre de dinosaure sauropode du Jurassique supérieur de l’ouest de l’Amérique du Nord (il y a environ 155 à 145 millions d’années).

Les chevrons en forme de V situés à la base de la colonne caudale sont à l’origine du nom du genre. On pensait à l’origine que les appendices en forme de V constituaient une autapomorphie de Diplodocus, mais ils ont ensuite été trouvés chez d’autres diplodocidés.

Diplodocus était membre d’une faune dominée par de gigantesques sauropodes tels que Camarasaurus, Barosaurus, Apatosaurus et Brachiosaurus qui vivaient il y a 150 à 147 millions d’années dans la formation Morrison supérieure (Kimméridgien à Tithonien).

Ce genre de dinosaure est l’un des plus simples à reconnaître, et on pensait autrefois qu’il avait la plus grande longueur de corps. Les dinosaures prédateurs comme l’Allosaurus et le Ceratosaurus ont pu l’éviter à cause de sa taille énorme.

Description

L'homme a l'habitude de mettre à l'échelle le diagramme du squelette.
L’homme a l’habitude de mettre à l’échelle le diagramme du squelette.

L’un des sauropodes les plus connus est le Diplodocus. Cette énorme créature quadrupède avait un long cou et une queue en forme de fouet. Compte tenu de son long cou, de sa queue et de ses pattes trapues, Diplodocus ressemblait mécaniquement à un pont suspendu, car les pattes avant étaient un peu plus courtes que les pattes arrière, d’où une position horizontale. En fait, le genre Diplodocus est à l’origine du plus long squelette intact de dinosaure au monde. Certains sauropodes, comme le Seismosaurus (dont les restes de squelette pourraient représenter des membres géants du genre Diplodocus) et le Supersaurus, pourraient avoir atteint des longueurs de corps encore plus grandes que celles de Diplodocus, bien que leurs archives fossiles soient rares. Le cou représentait 6 mètres de la longueur totale du corps, qui pouvait atteindre 27 mètres. Par rapport à la taille du corps, le crâne était très petit. Diplodocus avait de minuscules dents en forme de crayon qui occupaient à peine la partie avant des mâchoires et qui pointaient obliquement vers l’avant à partir de la racine de la dent. La capsule crânienne était minuscule. Le cou de l’animal comptait au moins quinze vertèbres cervicales, et l’on pense qu’il était en grande partie parallèle à la base et ne pouvait guère le relever au-delà. Selon des recherches récentes, le poids du corps varie de 10 à 16 tonnes : 10 tonnes, 11,5 tonnes, 12,7 tonnes et 16 tonnes.

Les vertèbres de la queue de Diplodocus
Les vertèbres de la queue de Diplodocus

Diplodocus avait une queue comportant environ 80 vertèbres caudales, ce qui représentait presque le double du nombre de vertèbres caudales observées chez certains sauropodes primitifs (comme le Shunosaurus : 43) et dépassait largement les représentants des Macronaria de l’époque (Camarasaurus : 53). La mesure dans laquelle la queue avait un rôle protecteur direct ou fonctionnait comme un moyen (dissuasif via) la génération de bruit est un sujet de débat.

La queue peut également avoir servi de contrepoids à la taille énorme du cou. Les « doubles barres » homonymes des os en chevron apparaissent comme des projections sur la face inférieure de la queue, au milieu. Elles ont pu supporter le poids de la queue ou empêcher les vaisseaux sanguins d’être écrasés si la queue reposait sur le sol. Il existe également plusieurs genres avec des « doubles poutres ».

Paléobiologie

Reconstitution vivante du dinosaure Diplodocus.
Reconstitution vivante du dinosaure Diplodocus

Diplodocus est l’un des dinosaures les mieux étudiés en raison de la quantité de restes de son squelette. Dans les années qui ont suivi sa découverte, plusieurs éléments de son mode de vie ont fait l’objet de nombreuses hypothèses.

L’emplacement des trous nasaux près du sommet du crâne a conduit Charles Marsh, puis John Bell Hatcher à penser qu’il s’agissait d’une espèce aquatique. Les représentations graphiques d’autres grands sauropodes, comme le Brachiosaurus et l’Apatosaurus, comportaient souvent des perspectives similaires.

Le concept d’une existence aquatique avec un long cou servant de  » tuba  » a finalement été abandonné car la pression hydrostatique de l’eau sur le thorax aurait rendu la respiration impossible. Depuis les années 1970, on s’accorde à penser que les sauropodes, en tant que brouteurs d’arbres, devraient vivre exclusivement sur terre. Plus tard, l’idée que Diplodocus aimait la végétation aquatique a été ressuscitée – l’hypothèse initiale d’une existence aquatique se perpétue dans la croyance que Diplodocus privilégiait un environnement proche du rivage.

Posture du corps

Le Musée d'histoire naturelle de Berlin possède une reconstitution du squelette avec le cou et la queue en position horizontale.
Le Musée d’histoire naturelle de Berlin possède une reconstitution du squelette avec le cou et la queue en position horizontale.
Dans la reconstitution vivante de 1910 d'Oliver P. Hay, Diplodocus est représenté de manière incorrecte comme un "rampant".
Dans la reconstitution vivante de 1910 d’Oliver P. Hay, Diplodocus est représenté de manière incorrecte comme un « rampant »

La représentation de la position du corps de Diplodocus a beaucoup évolué au fil du temps. Par exemple, la célèbre reconstitution d’Oliver P. Hay (1910) représente deux membres de l’espèce sur le bord d’une rivière avec des pattes de lézard écartées. Gustav Tornier a soutenu l’argument de Hay en faveur d’une démarche étirée de type lézard avec des pattes largement étendues. W. J. Holland, en revanche, a rejeté cette théorie en démontrant que Diplodocus, en tant que marcheur évasé, aurait eu besoin d’un terrier pour tirer son ventre.

Plus tard, les diplodocidés ont souvent été représentés avec le cou levé haut, ce qui leur permettait de brouter les grands arbres, une représentation qui a été abandonnée en raison de l’incapacité du cœur à produire une pression sanguine suffisamment élevée pour donner de l’oxygène au cerveau. En outre, des recherches plus récentes indiquent que la nature des vertèbres cervicales empêche le cou d’être maintenu dans une posture verticale raide.

Le cou extrêmement long de Diplodocus, comme celui du genre allié Barosaurus, est un sujet de débat considérable parmi les experts. Selon une étude sur la forme du cou des diplodocidés menée par l’université de Columbia en 1993, les plus longs cous auraient eu besoin d’un cœur de 1,6 tonne pour fournir de l’oxygène au cerveau. Par conséquent, des « cœurs auxiliaires » rudimentaires situés le long du cou auraient été nécessaires pour acheminer le sang vers la tête.

Alors que l’on a longtemps pensé que les longs cous représentaient une adaptation à une méthode d’alimentation spécifique, une étude de 2006 indique que les cousins de Diplodocus et de ses cousins avaient peut-être pour fonction principale de s’afficher dans le cadre de l’activité d’accouplement, les avantages nutritionnels venant en second lieu.

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Régime alimentaire

Diplodocus avait des dents uniques par rapport aux autres sauropodes : les couronnes dentaires étaient longues et fines, avec une section ovale et une pointe émoussée-triangulaire.

Les signes d’usure les plus visibles se situent à l’extrémité des couronnes dentaires. Diplodocus, contrairement à tous les autres sauropodes étudiés précédemment, présente une usure sur le côté de la joue des dents inférieures et supérieures. Par conséquent, Diplodocus et les autres diplodocidés avaient un mécanisme d’alimentation unique par rapport à celui des autres sauropodes, le dépouillement unilatéral des branches étant la méthode d’alimentation la plus probable pour Diplodocus. Le dépouillement unilatéral des branches est la méthode d’alimentation la plus probable pour Diplodocus, car seul ce processus peut expliquer les modèles d’usure uniques qui se produisent lorsque les dents entrent en contact avec la nourriture. Une rangée de dents aurait détaché les feuilles du tronc lors de l’arrachage unilatéral des branches, tandis que l’autre rangée aurait joué le rôle de guide et de stabilisateur. Lors d’une action d’alimentation, la région préorbitale élargie (la zone située devant les yeux) du crâne permettait de défolier de plus grandes portions d’une branche. [Le mouvement des mandibules vers l’arrière peut avoir aidé le processus d’alimentation de deux façons : 1) en augmentant la distance entre les rangées de dents ; et 2) en réglant avec précision l’emplacement relatif des rangées de dents et leur mouvement les unes par rapport aux autres, ce qui a permis un broutage plus uniforme.

Diplodocus était peut-être capable de brouter à différentes hauteurs, jusqu’à un maximum de 10 m au-dessus du sol, grâce à un cou flexible qui pouvait être ajusté sur le côté ainsi que de haut en bas, et à la capacité d’utiliser la queue comme support tout en se relevant sur les pattes arrière.

De manière intrigante, l’amplitude de mouvement du cou aurait permis à Diplodocus de brouter sous le niveau du corps, ce qui a incité certains experts à penser que Diplodocus se nourrissait de végétation submergée le long des berges des rivières. Le rapport de longueur entre les membres antérieurs et les membres postérieurs confirme cette idée de posture alimentaire. De plus, les dents en forme de crayon semblent bien adaptées à la consommation de végétation aquatique délicate.

Autres caractéristiques anatomiques

Diverses reconstructions : a) crâne ; b) représentation traditionnelle de la tête avec des narines hautes ; c) théorie du proboscis de Bakker ; d) emplacement des narines basses de Witmer 2001.
Diverses reconstructions : a) crâne ; b) représentation traditionnelle de la tête avec des narines hautes ; c) théorie du proboscis de Bakker ; d) emplacement des narines basses de Witmer 2001.

En raison de l’emplacement des narines au sommet du crâne, la tête de Diplodocus est généralement représentée avec les narines dans une position similaire au-dessus des yeux. La forme du crâne de Diplodocus a suscité un débat sur la question de savoir s’il avait ou non une trompe. [Selon une étude de 2006, il n’existe aucune preuve paléoneurologique d’un proboscis. Alors que le nerf facial qui contrôle la trompe chez les proboscidiens comme les éléphants est assez gros, il semble être extrêmement petit chez Diplodocus. Selon Lawrence Witmer (2001), malgré la position élevée des narines dans le crâne, il est possible qu’elles aient été positionnées beaucoup plus bas en direction du museau.

D’après des fossiles récemment découverts, Diplodocus et d’autres diplodocidés avaient peut-être une série d’épines kératiniques basses et pointues le long de la ligne dorsale, comme les iguanes. Cette découverte a été utilisée dans des reconstitutions vivantes ultérieures, telles que l’émission télévisée Walking with Dinosaurs. On ignore dans quelle mesure cette caractéristique est commune aux diplodocidés ou si elle existait chez d’autres sauropodes.

Le rythme de la croissance

Selon de nombreuses études d’histologie osseuse, Diplodocus et d’autres sauropodes avaient un rythme de développement très rapide, atteignant la maturité sexuelle en un peu plus d’une décennie, mais la croissance de la taille se poursuivait (bien qu’à un rythme réduit) jusqu’à la fin de leur vie.

On pensait auparavant que les sauropodes se développaient lentement au cours de leur vie et n’atteignaient la maturité sexuelle et l’âge adulte que des décennies plus tard.

Reproduction

Bien qu’aucune preuve du comportement reproducteur de Diplodocus n’ait été découverte, d’autres sauropodes tels que le titanosaure Saltasaurus ont été reliés à des couvées d’œufs.

Les titanosaures déposaient leurs œufs en commun, sur une large surface, dans de nombreux petits trous, et les recouvraient de plantes, comme le montrent ces couvées. Diplodocus a peut-être fait la même chose.

Découverte et histoire de l’espèce

Modèle de Diplodocus
Modèle de Diplodocus

Entre 1878 et 1924, de nombreuses espèces de Diplodocus ont été décrites. Le premier squelette a été trouvé en 1878 à Como Bluff, Wyoming, par les paléontologues Benjamin Franklin Mudge et Samuel Wendell Williston, et a été nommé Diplodocus longus par le paléontologue Othniel Charles Marsh la même année ( » longue double barre « ). Des restes de Diplodocus ont ensuite été trouvés dans la formation Morrison au Colorado, en Utah, au Montana et au Wyoming, dans l’ouest des États-Unis. Les fossiles de ce dinosaure sont abondants, à l’exception de la tête, qui est souvent absente de squelettes par ailleurs complets. Le D. carnegiei est de plus en plus connu, bien qu’il ne s’agisse pas de l’espèce type, en raison du grand nombre de moulages du squelette original presque complet exposés dans des musées du monde entier.

Les os des membres des taxons sauropodes Diplodocus et Barosaurus, tous deux issus de la formation Morrison, étaient remarquablement similaires. De nombreux os de membres isolés étaient autrefois attribués à Diplodocus, bien qu’ils aient pu appartenir à Barosaurus.

Espèces acceptables

  • L’espèce type, D. longus, est basée sur deux crânes et une épine caudale provenant de la Formation Morrison du Colorado et de l’Utah.
  • L’espèce la plus connue est D. carnegiei, qui a été nommée d’après Andrew Carnegie et est basée sur un squelette presque complet trouvé par Jacob Wortman du Carnegie Museum of Natural History à Pittsburgh, Pennsylvanie, et caractérisé scientifiquement et nommé par John Bell Hatcher en 1901.
  • D. hayi a été nommé d’après un squelette fragmentaire trouvé en 1902 à Sheridan, Wyoming, et décrit en 1924 par William H. Utterback.
  • Seismosaurus hallorum est un autre nom pour D. hallorum. Selon une présentation[41]faite à la conférence annuelle de la Geological Society of America en 2004,
  • Seismosaurus est un synonyme plus jeune putatif de Diplodocus. En 1979, Seismosaurus hallorum a été trouvé et classé comme un genre distinct en 1991.

Nomenclature Dubia (espèce douteuse).

  • D. lacustris est un nom contesté. Marsh a classé l’espèce en 1884 sur la base de la découverte de fragments d’os d’un individu plus petit près de Morrison, Colorado. [42] Au lieu d’être des membres d’une espèce différente, ces fossiles sont maintenant considérés comme les restes d’un juvénile.

Classification

La famille des Diplodocidae est nommée d’après le genre Diplodocus, qui est également le genre type.

Malgré leur apparence énorme, les membres de la famille sont beaucoup plus minces que les autres sauropodes tels que les titanosaures et les brachiosaures. Leurs pattes avant sont plus courtes que leurs pattes arrière, et ils ont tous un long cou et une longue queue avec une position horizontale. Les diplodocidés ont prospéré au Jurassique supérieur, où ils étaient répandus en Amérique du Nord et en Afrique. Au Crétacé, ils semblent avoir été déplacés par les titanosaures, qui occupaient des niches écologiques comparables.

Diplodocus et ses proches cousins, tels que Seismosaurus (qui pourrait appartenir au même genre que Diplodocus) et Barosaurus, sont membres de la sous-famille des Diplodocinae. Apatosaurus, qui apparaît dans les archives fossiles en même temps que Diplodocus, semble être un cousin plus éloigné – le genre est classé dans la même famille que Diplodocus, mais dans la sous-famille des Apatosaurinae.

Certains chercheurs ont identifié le Dinheirosaurus portugais et le genre africain Tornieria comme des cousins proches de Diplodocus.

Les diplodocidés, ainsi que les dicraeosauridés, les rebbachisauridés, et le genre Suuwassea, Amphicoelias, et peut-être Haplocanthosaurus, et/ou les nemegtosauridés, sont tous membres de la superfamille Diplodocoidea. Camarasaurus, les brachiosauridés et les titanosaures sont tous membres du groupe frère de ce taxon (qui sont regroupés sous le nom de Macronaria). Le Neosauropoda, qui comprend les Diplodocoidea et les Macronaria, est le groupe le plus grand, le plus varié et le plus abouti des dinosaures sauropodomorphes.

Dans la culture populaire

Reconstruction d'un squelette de Diplodocus au musée du dinosaure Aathal
Reconstruction d’un squelette de Diplodocus au musée du dinosaure Aathal

En raison du nombre énorme de découvertes de squelettes et de sa position de dinosaure le plus long, Diplodocus est l’un des genres de dinosaures les plus connus et les plus représentés. De nombreux moulages de squelettes ont été donnés à des musées du monde entier, ce qui a permis de faire connaître Diplodocus à des personnes d’autres cultures et de les éduquer. Le D. hayi du Musée des sciences naturelles de Houston, le D. carnegiei du Musée d’histoire naturelle de Londres, le Musée des sciences naturelles de Madrid, en Espagne, le Musée Senckenberg de Francfort, en Allemagne, le Musée d’histoire naturelle de Chicago et, bien sûr, le Musée d’histoire naturelle de Pittsburgh, exposent tous des squelettes de Diplodocus. Le Smithsonian Museum of Natural History de Washington, D.C., expose un squelette monté de D. longus.

Diplodocus est apparu dans de nombreux documentaires et longs métrages, notamment dans le deuxième épisode de la série télévisée primée de la BBC Dinosaurs – In the Realm of the Giants, intitulé « Time of the Titans » (original anglais : Walking With Dinosaurs, « Time of the Titans »), qui suit la vie d’un personnage fictif il y a 152 millions d’années. Il a fait des apparitions dans les films d’animation « In a Land Before Our Time VI – The Mysterious Mountain of the Dinosaurs » et « Caprona – The Forgotten Land », ainsi que dans le film d’animation « In a Land Before Our Time VI – The Mysterious Mountain of the Dinosaurs, « dans lequel un personnage nommé « Doc » (probablement l’abréviation de Diplodocus) est interprété par Kris Kristofferson et appartient au genre Di (par opposition aux protagonistes au « long cou », qui appartiennent au genre Apatosaurus). De nombreux sauropodes apparaissent dans la scène du Sacre du printemps du film Fantasia de Disney, dont certains pourraient être des Diplodocus au crâne plat.

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