Photo: Shutterstock
En plus de leur effrayant physique de prédateur, le T. rex et ses cousins n’occupaient pas une, mais deux niches écologiques. Une stratégie parfaite pour dominer le monde.
À Chicago, au Musée Field d’histoire naturelle, la gigantesque Sue trône fièrement sur son grand piédestal dans l’aile consacrée à l’évolution. Au Musée royal de la Saskatchewan, à Eastend, c’est Scotty qui exhibe son squelette de 13 mètres de long. Il y a aussi Trix, aux Pays-Bas, alors qu’à Abu Dhabi, Stan sera la star du musée d’histoire naturelle qu’on inaugurera cette année. Tous des fossiles de Tyrannosaurus rex, tous des vedettes indétrônables dans leurs musées respectifs.
Dès sa découverte, la bête a imposé le respect : en 1905, le paléontologue américain Henry Osborn l’a baptisée en latin « roi des lézards tyrans ». Plus d’un siècle plus tard, et le cinéma aidant, les T. rex ont toujours la cote. Aucun musée qui se respecte ne concevrait une exposition sur les dinosaures sans au moins faire référence à ces grands prédateurs.
Les mensurations de ces animaux stimulent l’imaginaire. Du museau au bout de la queue, Sue dépassait 13 mètres – la longueur d’un autocar. On estime que Scotty frôlait les 9 tonnes – la masse de deux éléphants. Leurs puissantes mâchoires arboraient des dents à la fois affûtées et grosses comme des bananes.
Le paléontologue états-unien Steve Brusatte, professeur à l’Université d’Édimbourg, en Écosse, et consultant pour la franchise des films Jurassic World, consacre sa carrière à étudier ces titans. « Le Tyrannosaurus rex est le plus connu, mais il avait plusieurs cousins, un peu moins imposants, qui lui ressemblaient tous un peu. L’Albertosaurus, le Gorgosaurus, le Daspletosaurus, le Tarbosaurus… » Tous font partie de la famille des tyrannosaures et du grand groupe carnivore des théropodes.
Machines à tuer, prédateurs terrifiants, les superlatifs ne manquent pas pour décrire ces carnassiers. « Leur vie était brutale, comme le montrent les blessures sur plusieurs os, ajoute Steve Brusatte. Ils étaient féroces et redoutables. Vous n’auriez pas voulu les rencontrer en pleine nature. »
Deux niches écologiques
Les paléontologues du début du 20e siècle se sont surtout penchés sur l’anatomie des fossiles pour reconstituer la silhouette de ces géants. Aujourd’hui, les recherches portent principalement sur des facettes de ces animaux plus difficiles à définir, comme leurs comportements et leur place exacte dans la chaîne alimentaire.
Katlin Schroeder, paléontologue et associée de recherche à l’Université Yale, a une formation initiale en écologie. « J’applique les connaissances actuelles en écologie à ces animaux disparus. J’essaie de caractériser leurs niches écologiques et la façon dont ils les exploitaient. Pour cela, je m’intéresse aux autres espèces de dinosaures, c’est-à-dire à tout l’écosystème dans lequel vivaient les tyrannosaures. »
La paléontologue a découvert une structure écologique surprenante dans les communautés de dinosaures. « Dans les écosystèmes actuels, détaille-t-elle, on trouve un éventail de prédateurs de tailles variées qui chassent des proies de grosseurs proportionnelles. Par exemple, dans la savane africaine, les mangoustes mangent de petits rongeurs, des lézards et des serpents ; les lycaons, ou chiens sauvages, attaquent de jeunes zèbres et des antilopes ; alors que les lions se nourrissent de zèbres adultes, de buffles… À chacun sa niche. »
Or, cette structure toute simple n’était pas respectée dans les écosystèmes du passé lorsqu’ils abritaient de grands théropodes. « Grâce à des fossiles de partout, j’ai étudié la composition de 43 communautés de dinosaures, provenant de tous les continents et s’étendant sur 143 millions d’années. Presque à tout coup, lorsqu’une espèce de mégathéropodes était présente dans l’écosystème, la structure de la communauté était modifiée de la même façon : on ne trouve pas de prédateurs de taille intermédiaire. Même si les herbivores, eux, couvraient toute la gamme des tailles corporelles, il y avait un trou dans la distribution des carnivores, on n’en trouvait aucun pesant entre 100 et 1000 kg. »
Qui, alors, chassait les herbivores de taille moyenne ? Les mégathéropodes subadultes… les ados, quoi ! Même si ces animaux devenaient de gigantesques monstres, ils pondaient des œufs relativement petits, car un œuf ne peut pas être gigantesque au risque d’empêcher les échanges gazeux de l’embryon avec l’air ambiant. « Ils pesaient à peine 15 kilos à l’éclosion, poursuit Katlin Schroeder, puis grandissaient énormément. Cela implique des stades de croissance intermédiaires, au cours desquels ils occupaient des niches écologiques différentes. Ainsi, à l’adolescence, ils jouaient le rôle de prédateurs intermédiaires. »
Les tyrannosaures ne laissaient aucune chance à d’autres prédateurs de taille moyenne de rivaliser avec eux sur leur terrain de chasse. C’est aussi ce que laisse entendre une étude parue en 2021 : selon son auteur, Thomas Holtz, de l’Université du Maryland, à mesure que les tyrannosaures ont étendu leur règne, les prédateurs de taille intermédiaire ont disparu, comme l’atteste le registre fossile…
Illustration: Shutterstock
Histoire de famille
Les tyrannosaures (T. rex et ses cousins) appartiennent au grand groupe des théropodes, ces dinosaures carnivores qui se tenaient sur leurs deux pattes arrière.
Agiles, légers et couverts de plumes, les premiers tyrannosaures semblent être apparus il y a environ 160 millions d’années. Ces ancêtres « modèles réduits » ont vécu surtout en Russie et en Chine actuelles, avant de se disperser un peu partout sur le globe, en augmentant légèrement de taille. C’est au milieu du Crétacé, il y a environ 90 millions d’années, qu’ils ont investi la niche des mégaprédateurs. « C’était leur tour de s’imposer, et ils ne l’ont pas fait à moitié, relate Steve Brusatte avec passion. Ils sont devenus les plus imposants prédateurs terrestres que la Terre ait portés. »
Apparu il y a 68 millions d’années, le Tyrannosaurus rex possédait-il des plumes ? « On l’ignore, car on n’en a jamais trouvé sur un fossile, concède François Therrien. Mais on a trouvé des plumes chez tous les autres groupes de théropodes, et on en a trouvé chez les pré-tyrannosaures du Jurassique. » Les scientifiques imaginent toutefois plus le T. rex avec un fin duvet isolant qu’avec de grandes plumes comme les autruches.
Des ados uniques
L’hypothèse se tient, mais encore fallait-il la vérifier. Comment savoir si les ados T. rex se nourrissaient de proies différentes de celles de leurs parents, et surtout de celles de leurs cadets, ce qui révélerait leur changement de niche écologique ? « En examinant leurs dents ! » Le deuxième chapitre de la thèse de doctorat de Katlin Schroeder rapporte l’étude minutieuse au microscope électronique à balayage des microtraces d’usure sur des dents de tyrannosaures à trois périodes de vie : l’enfance, l’adolescence et l’âge adulte. Et elle a trouvé des traces bien différentes selon les âges.
« Les dents des tyrannosaures les plus jeunes montrent peu d’usure, commente la chercheuse. Ils consommaient des aliments peu coriaces avec relativement peu d’os, comme des insectes, ou des lézards, qu’ils avalaient tout rond. » Plus tard, les dents d’adolescents portent au contraire des traces d’usure très importantes, leur alimentation à cet âge étant manifestement plus exigeante et dommageable pour les dents. Ils déchiquetaient leurs aliments, ils fragmentaient des os. Ils chassaient des dinosaures de taille intermédiaire et les débitaient avec leurs dents coupantes pour les manger.
Au Musée Royal Tyrrell, en Alberta, François Therrien s’intéresse aussi aux différences entre les jeunes et les adultes. Comme leurs cadets, mais contrairement aux adultes, les adolescents « étaient des animaux athlétiques avec de longues pattes, un crâne léger… ». Agiles et vifs, ils étaient faits pour la course et pouvaient poursuivre et capturer des dinosaures de taille moyenne. « Leurs dents pointues étaient aplaties latéralement, comme des lames de couteau. Leur gueule n’était pas très puissante, mais était un outil de boucherie très efficace. »
Un fossile exceptionnel de Gorgosaurus adolescent, trouvé dans le sud de l’Alberta, a d’ailleurs permis à François Therrien et à ses collègues d’examiner son dernier repas, fossilisé lui aussi, dans son abdomen. « Preuve qu’ils découpaient leur viande, ce spécimen n’avait mangé que les cuisses de ses proies. »
À la « puberté », les tyrannosaures traversaient une impressionnante métamorphose, version mégaprédateur. Leurs dents, aplaties latéralement à l’adolescence, étaient remplacées par d’autres, plutôt cylindriques, plus proches du pieu que du poignard. Elles n’étaient plus destinées à trancher, mais à s’enfoncer dans la chair pour ne plus bouger. « La tête et la mâchoire, surtout, devenaient massives et très grosses par rapport au reste du corps, décrit François Therrien. Leur force de morsure augmentait de façon exponentielle, jusqu’à atteindre 15 fois celle des crocodiles modernes. »
Pour combler leur demande énergétique élevée, les adultes changeaient à nouveau de niche écologique en se tournant vers les grands herbivores, comme les hadrosaures et les Triceratops. Cela confirme que les dinosaures ados occupaient une place à part entière dans l’écosystème, excluant ainsi les autres prédateurs de taille moyenne à l’âge adulte.
Darla Zelenitsky et François Therrien avec un Gorgosaurus dont le contenu stomacal a lui aussi été fossilisé. Photo: Musée Royal Tyrrell
Tout en puissance
Pour s’en prendre à leurs adversaires grands et combatifs, les tyrannosaures adultes agrippaient fortement leur proie avec leurs fortes mâchoires et ne la lâchaient plus. La puissante musculature du cou, des épaules et du tronc permettait de maintenir la prise même si l’animal se contorsionnait. Peut-être aussi la secouaient-ils volontairement pour l’achever, comme le font encore les crocodiles aujourd’hui. « Quand un tyrannosaure plantait ses dents dans sa proie et la maintenait comme dans un étau, c’était fini, elle n’avait aucune chance de s’en tirer », affirme François Therrien.
Une hypothèse que les observations de Katlin Schroeder corroborent : « Chez les adultes, on trouve à nouveau des dents moins usées. Elles étaient sollicitées moins durement qu’à l’adolescence. Ces dinosaures semblaient avaler leurs proies entières, ou du moins en gros morceaux qu’ils arrachaient en tirant fort plutôt qu’en coupant. »
Une mâchoire ultra-puissante comme arme de chasse, voilà ce qui distingue les tyrannosaures des autres mégathéropodes qui les ont précédés. « Les autres grands théropodes, poursuit François Therrien, comme les allosaures ou les cératosaures, n’ont jamais atteint le cinquième de leur puissance de morsure. Même s’ils avaient une allure un peu semblable, leur tête était plus petite et leur morsure, bien plus faible. Ils chassaient probablement différemment, en infligeant plutôt des morsures fatales, sans s’agripper comme les tyrannosaures. »
Par leur méthode de chasse, ces monstres se démarquaient aussi des autres carnivores qui utilisaient leurs griffes, comme le Velociraptor et sa véritable faucille à chaque pied. « On nous demande souvent à quoi servaient les tout petits bras du T. rex, ajoute François Therrien. Moi, je réponds : “servaient-ils à quelque chose ?”. Je ne vois pas trop leur utilité ! Si les tyrannosaures ne s’étaient pas éteints, leurs bras auraient peut-être complètement disparu. » En revanche, les puissantes pattes arrière étaient faites pour la marche, assurant une endurance élevée dans la quête de proies, selon une analyse de Hans Larsson, paléontologue à l’Université McGill. Mais elles permettaient tout de même des pointes à 20 km/h !
Avec leurs pattes quasi infatigables et leurs mâchoires ultra-puissantes, les tyrannosaures ont dominé leur monde, jusqu’à ce que celui-ci s’effondre…
Gros, mais gros comment ?
Ces géants étaient peut-être encore plus colossaux qu’on le pense. Car les fossiles des spécimens les plus gros ont pu, selon une logique statistique, échapper aux paléontologues. C’est du moins l’hypothèse de Jordan Mallon, paléontologue au Musée canadien de la nature à Ottawa, et de David Hone, de l’Université Queen Mary de Londres. À l’aide d’une modélisation informatique qui prend en compte de nombreux facteurs, dont la vitesse de croissance, l’espérance de vie et les « trous » dans les archives fossiles, ils ont estimé que le T. rex aurait pu être 70 % plus lourd que ce que les fossiles connus laissent penser. Ainsi, il aurait pu atteindre 15 mètres et 15 tonnes, selon l’étude parue en 2024.
La rareté des fossiles rend en effet difficile l’estimation des mensurations d’une espèce éteinte. Selon une étude publiée dans Science en 2021, 20 000 T. rex adultes auraient pu arpenter en même temps la planète à chaque instant, avec une marge d’erreur d’un facteur 10. En cumulant les générations, cela porterait, sous toutes réserves, à 2,5 milliards le nombre d’individus ayant foulé la Terre. De ce lot, nous n’avons trouvé qu’une centaine de fossiles.
