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« Physiologie des dinosaures » : différence entre les versions

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[[File:Tyrantgraph.png|thumb|380px|right|Graphique montrant les courbes de croissances supposées de quatre tyrannosauridés. ''Tyrannosaurus rex'' est en noir. Basé sur Erickson et al. 2004.]]''Tyrannosaurus rex'' montrait une "bouffée de croissance adolescente"<ref name="EricksonMakovickyEtAl2004GigantismOftyrannosaurids">{{cite journal |author=Erickson, G.M., Makovicky, P.J., Currie, P.J., Norell, M.A., Yerby, S.A. & Brochu, C.A. |month=August | year=2004 |title=Gigantism and comparative life-history parameters of tyrannosaurid dinosaurs |journal=Nature |volume=430 |pages=772–775 |doi=10.1038/nature02699 |url=http://www.nature.com/nature/journal/v430/n7001/abs/nature02699.html |format=abstract page |pmid=15306807 |issue=7001 }}</ref><ref name="HornerPadian2004AgeAndGrowthOfTRex">{{cite journal |author=Horner, J. R., and Padian,K. |volume=271 |issue=1551 |month=September | year=2004 |title=Age and growth dynamics of Tyrannosaurus rex|journal=Proceedings of the Royal Society of London B |pages=1875–1880 |doi=10.1098/rspb.2004.2829 |url=http://journals.royalsociety.org/content/bjdpufn76xrd5k2y/ |pmid=15347508 |pmc=1691809 }}</ref> :
* ½ tonne à 10 ans
* une croissance très rapide jusqu'à 2 tonnes vers quinze à vingt ans (environ ½ tonne par an).
* une croissance négligeable après la vingtième année.

Une étude de 2008 d'un squelette du [[hadrosaure]] ''[[Hypacrosaurus]]'' aboutit à la conclusion que la croissance de ce dinosaure était encore plus rapide : il atteignait sa taille adulte vers 15 ans (cette conclusion provenant principalement de l'examen du nombre et de l'espacement des anneaux de croissance autour des os). Les auteurs considèrent que cela est consistant avec une théorie sur les cycles de vie affirmant que les proies devraient croître plus vite que leurs prédateurs si elles perdent beaucoup de jeunes et si l'environnement fournit assez de ressources pour une croissance rapide<ref>{{cite journal
| author=Cooper,, L.N., Lee, A.H., Taper, M.L., and Horner, J.R.
| title=Relative growth rates of predator and prey dinosaurs reflect effects of predation
| journal=Proceedings of the Royal Society: Biology | month=August | year=2008
| url=http://journals.royalsociety.org/content/t68465274748300k/ | accessdate=2008-08-26
| doi=10.1098/rspb.2008.0912
| volume=1
| pages=-1
| pmid=18682367
| issue=1651
| pmc=2605812
}}</ref>.




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It appears that individual dinosaurs were rather short-lived, e.g. the oldest (at death) ''[[Tyrannosaurus]]'' found so far was 28 and the oldest [[sauropod]] was 38.<ref name="EricksonMakovickyEtAl2004GigantismOftyrannosaurids" /> Predation was probably responsible for the high death rate of very young dinosaurs and sexual competition for the high death rate of sexually mature dinosaurs.<ref name=ECIW06>{{cite journal |author=Erickson, G.M., Currie, P.J., Inouye, B.D. and Winn, A.A. |title=Tyrannosaur Life Tables: An Example of Nonavian Dinosaur Population Biology |journal=Science |month=July | year=2006 |volume=313 |issue=5784 |pages=213–217 |doi=10.1126/science.1125721 |url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/short/313/5784/213 |pmid=16840697 }}</ref>

== Metabolism ==
Scientific opinion about the life-style, [[metabolism]] and [[Thermoregulation|temperature regulation]] of dinosaurs has varied over time since the discovery of dinosaurs in the mid-19<sup>th</sup> century. Scientists have broadly disagreed as to whether dinosaurs were capable of regulating their body temperatures at all. More recently, the '''warm-bloodedness of dinosaurs''' (more specifically, active lifestyle and at least fairly constant temperature) has become the consensus view,{{Citation needed|date=July 2007}} and debate has focused on the mechanisms of temperature regulation and how similar dinosaurs' metabolic rate was to that of birds and [[mammal]]s.

=== What the debate is about ===
{{seealso|Gigantothermy}}
"[[Warm-blooded]]ness" is a complex and rather ambiguous term, because it includes some or all of:
* '''[[Homeotherm]]y''', i.e. maintaining a fairly constant body temperature. Modern endotherms maintain a variety of temperatures: {{convert|28|°C|°F}} to {{convert|30|°C|°F}} in [[monotreme]]s and [[sloth]]s; {{convert|33|°C|°F}} to {{convert|36|°C|°F}} in [[marsupial]]s; {{convert|36|°C|°F}} to {{convert|38|°C|°F}} in most [[placental]]s; and around {{convert|41|°C|°F}} in [[bird]]s.<ref name="ReidInFarlowBrettSurman1997" />
* '''[[Tachymetabolism]]''', i.e. maintaining a high [[metabolic rate]], particularly when at rest. This requires a fairly high and stable body temperature, since: biochemical processes run about half as fast if an animal's temperature drops by 10C°; most [[enzyme]]s have an optimum [[operating temperature]] and their efficiency drops rapidly outside the preferred range.<ref name="McGowan11991DinosaursSpitfiresSeaDragonsP133To135">{{cite book
| author=McGowan, C. |title=Dinosaurs, Spitfires and Sea Dragons |year=1991 | pages=133–135
| publisher=Harvard University Press |isbn=0-674-20769-6 }}</ref>
* '''[[Endotherm]]y''', i.e. the ability to generate heat internally, for example by "burning" fat, rather than via behaviors such as basking or muscular activity. Although endothermy is in principle the most reliable way to maintain a fairly constant temperature, it is expensive, for example modern mammals need 10 to 13 times as much food as modern reptiles.<ref name="ReidInFarlowBrettSurman1997" />

Large dinosaurs may also have maintained their temperatures by inertial homeothermy, also known as "bulk homeothermy" or "mass homeothermy". In other words, the [[thermal capacity]] of such large animals was so high that that it would take two days or more for their temperatures to change significantly, and this would have smoothed out variations caused by daily temperature cycles. This smoothing effect has been observed in large [[turtle]]s and [[crocodilian]]s, but ''[[Plateosaurus]]'', which weighed about {{convert|700|kg|lb}}, may have been the smallest dinosaur in which it would have been effective. Inertial homeothermy would not have been possible for small species nor for the young of larger species.<ref name="ReidInFarlowBrettSurman1997" /> Vegetation fermenting in the guts of large herbivores can also produce considerable heat, but this method of maintaining a high and stable temperature would not have been possible for carnivores nor for small herbivores or the young of larger herbivores.<ref>{{ cite journal
| author=Mackie, R.I.
| title=Mutualistic Fermentative Digestion in the Gastrointestinal Tract: Diversity and Evolution
| journal=Integrative and Comparative Biology | volume=42 | issue=2 | pages=319–326 | year=2002
| url=http://icb.oxfordjournals.org/cgi/content/full/42/2/319 | accessdate=2008-09-12
| doi=10.1093/icb/42.2.319
}}</ref>

Since the internal mechanisms of extinct creatures are unknowable, most discussion focuses on homeothermy and tachymetabolism.

Assessment of metabolic rates is complicated by the distinction between the rates while resting and while active. In all modern reptiles and most mammals and birds the maximum rates during all-out activity are 10 to 20 times higher than minimum rates while at rest. However in a few mammals these rates differ by a factor of 70. Theoretically it would be possible for a land vertebrate to have a reptilian metabolic rate at rest and a bird-like rate while working flat out. However an animal with such a low resting rate would be unable to grow quickly. The huge [[herbivorous]] [[sauropod]]s may have been on the move so constantly in search of food that their energy expenditure would have been much the same irrespective of whether their resting metabolic rates were high or low.<ref>{{ Cite book
| author=Paul, G.S. | chapter=Cope's rule | page=211
| title=Morrison Symposium Proceedings: A Special Issue Of The Journal Modern Geology
| editor=Carpenter, K., Fraser, N., Chure, D., and Kirkland, J.I.
| publisher=Taylor & Francis | year=1998 | isbn=9056991833
| url=http://books.google.com/?id=CLEPeg_SjTcC&dq=sprawling+limbs+efficient | accessdate=2008-09-12
}}</ref>

=== Metabolic options ===
The main possibilities are that:<ref name="ReidInFarlowBrettSurman1997" />
* Dinosaurs were cold-blooded, like modern reptiles, except that the large size of many would have stabilized their body temperatures.
* They were warm-blooded, more like modern mammals or birds than modern reptiles.
* They were neither cold-blooded nor warm-blooded in modern terms, but had metabolisms that were different from and some ways intermediate between those of modern cold-blooded and warm-blooded animals.
* They included animals with two or three of these types of metabolism.

Dinosaurs were around for about 150 million years, so it is very likely that different groups evolved different metabolisms and thermoregulatory regimes, and that some developed different physiologies from the first dinosaurs.

If all or some dinosaurs had intermediate metabolisms, they may have had the following features:<ref name="ReidInFarlowBrettSurman1997" />
* Low resting metabolic rates, which would reduce the amount of food needed to keep them ticking over and allow more of it to be used for growth than in animals with high resting metabolic rates.
* Inertial homeothermy
* The ability to control heat loss by expanding and contracting blood vessels just under the skin, as many modern reptiles do.
* Two-part circulations driven by four-chambered hearts.
* High [[aerobic capacity]], allowing sustained activity.
Robert Reid has suggested that such animals could be regarded as "failed endotherms". He envisaged both dinosaurs and the Triassic ancestors of mammals passing through a stage with these features. Mammals were forced to become smaller as [[archosaur]]s came to dominate [[ecological niche]]s for medium to large animals. Their decreasing size made them more vulnerable to heat loss because it increased their ratios of surface area to mass, and thus forced them to increase internal heat generation and thus become full endotherms. On the other hand dinosaurs became medium to very large animals and thus were able to retain the "intermediate" type of metabolism.<ref name="ReidInFarlowBrettSurman1997" />

=== Bone structure ===
Armand de Ricqlès discovered [[Haversian canals]] in dinosaur bones, and argued that they were evidence of endothermy in dinosaurs. These canals are common in "warm-blooded" animals and are associated with fast growth and an active life style because they help to recycle bone in order to facilitate rapid growth and to repair damage caused by stress or injuries.<ref>Ricqles, A. J. de. (1974). ''Evolution of endothermy: histological evidence''. Evolutionary Theory 1: 51-80</ref> Bakker argued that the presence of fibrolamellar bone (produced quickly and having a fibrous, woven appearance) in dinosaur fossils was evidence of endothermy.<ref name="Bakker1972AnatomicalAndEcologicalEvidenceOfEndothermy" />

However as a result of other, mainly later research, bone structure is not considered a reliable indicator of metabolism in dinosaurs, mammals or reptiles:
* Dinosaur bones often contain [[growth ring]]s, formed by alternating periods of slow and fast growth; in fact many studies count growth rings to estimate the ages of dinosaurs.<ref name="Curry1999OntogeneticHistologyOfApatosaurus" /><ref name="EricksonMakovickyEtAl2004GigantismOftyrannosaurids"/> The formation of growth rings is usually driven by seasonal changes in temperature, and this seasonal influence has sometimes been regarded as a sign of slow metabolism and ectothermy. But growth rings are found in polar bears and in mammals that hibernate.<ref name="ChinsamyRich1998PolarDinosaurBone">{{cite journal |doi=10.1080/02724634.1998.10011066 |author=Chinsamy, A., Rich, T., and Vickers-Rich, P. |year=1998 |title=Polar dinosaur bone histology |journal=Journal of Vertebrate Paleontology |volume=18 |issue=2 |pages=385–390 |url=http://www.vertpaleo.org/publications/jvp/18-385-390.cfm }}</ref><ref name=KMO96>{{cite book |author=Klevezal, G.A., Mina, M.V., and Oreshkin, A.V. |title=Recording structures of mammals. Determination of age and reconstruction of life history |year=1996 |publisher=CRC Press |isbn=9054106212 }}</ref>
* Fibrolamellar bone is fairly common in young crocodilians and sometimes found in adults.<ref name="Enlow1963PrinciplesOfBoneRemodeling">{{cite book |author=Enlow, D.H. |year=1963 |title=Principles of Bone Remodeling. An account of post-natal growth and remodeling processes in long bones and the mandible |publisher=C.C. Thomas |location=Springfield, IL }}</ref><ref name="Reid1984PrimaryBone">{{cite journal |author=Reid, R.E.H. |year=1984 |title=Primary bone and dinosaurian physiology |journal=Geological Magazine |volume=121 |pages=589–598 |doi=10.1017/S0016756800030739 }}</ref>
* Haversian bone has been found in turtles, crocodilians and tortoises,<ref name="Reid1997HowDinosaursGrew">{{cite book |last=Reid|first=R.E.H |editor=Farlow, J.O. and Brett-Surman, M.K. |title=The Complete Dinosaur |year=1997 |publisher=Indiana University Press |location=Bloomington|isbn=0-253-33349-0 |pages=403–413 |chapter=How dinosaurs grew }}</ref> but is often absent in small birds, bats, shrews and rodents.<ref name="Reid1984PrimaryBone" />

Nevertheless de Ricqlès persevered with studies of the bone structure of dinosaurs and [[archosaurs]]. In mid-2008 he co-authored a paper which examined bone samples from a wide range of archosaurs, including early dinosaurs, and which concluded that:<ref name="deRicqlèsPadianEtAl2008HighGrowthRatesInArchosaurs">{{cite journal |title=On the origin of high growth rates in archosaurs and their ancient relatives: Complementary histological studies on Triassic archosauriforms and the problem of a "phylogenetic signal" in bone histology |author=de Ricqlès, A., [[Kevin Padian|Padian, K.]], Knoll, F., and [[Jack Horner (paleontologist)|Horner, J.R.]] |journal=Annales de Paléontologie | volume=94 |issue=2 |date=April-June 2008 |doi=10.1016/j.annpal.2008.03.002
|url=http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6VR4-4SGTM31-1&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=9a3e43971a6ba624665aeea5badf20f6 |accessdate=2008-09-10 |pages=57 }} Abstract also online at {{cite web |url=http://palaeoblog.blogspot.com/2008/05/origin-of-high-growth-rates-in.html |title=The Origin of High Growth Rates in Archosaurs |accessdate=2008-06-03 }}</ref>
* Even the earliest [[archosauriformes]] may have been capable of very fast growth, which suggests they had fairly high metabolic rates. Although drawing conclusions about the earliest archosauriformes from later forms is tricky, because species-specific variations in bone structure and growth rate are very likely, there are research strategies than can minimize the risk that such factors will cause errors in the analysis.
* Archosaurs split into three main groups in the [[Triassic]]: [[ornithodira]]ns, from which dinosaurs evolved, remained committed to rapid growth; [[Crocodylomorpha|crocodilians' ancestors]] adopted more typical "reptilian" slow growth rates; and most other Triassic archosaurs had intermediate growth rates.

=== Growth rates ===
Dinosaurs grew from small eggs to several tons in weight relatively quickly. A natural interpretation of this is that that dinosaurs converted food into body weight very quickly, which requires a fairly fast metabolism both to forage actively and to assimilate the food quickly.<ref name="Paul1988PDWp155">{{cite book|last=Paul |first=G.S. |year=1988 |title=Predatory Dinosaurs of the World | page=155 |location=New York |publisher=Simon and Schuster |isbn=0671619462 }}</ref>

But a preliminary study of the relationship between adult size, growth rate, and body temperature concluded that larger dinosaurs had higher body temperatures than smaller ones had; ''Apatosaurus'', the largest dinosaur in the sample, was estimated to have a body temperature exceeding {{convert|41|°C|°F}}, whereas smaller dinosaurs were estimated to have body temperatures around {{convert|25|°C|°F}}<ref name="GilloolyAllenCharnov2006FossilsPredictBodyTemperatures"/> – for comparison, normal human body temperature is about {{convert|37|°C|°F}}.<ref name="Mackowiaketal">{{Cite journal| doi = 10.1001/jama.268.12.1578 | volume = 268 | issue = 12 | pages = 1578–1580| last = Mackowiak | first = P. A. | coauthors = S. S. Wasserman, M. M. Levine| title = A critical appraisal of 98.6 degrees F, the upper limit of the normal body temperature, and other legacies of Carl Reinhold August Wunderlich| journal = JAMA | accessdate = 2007-08-22 | date = 1992-09-23| url = http://jama.ama-assn.org/cgi/content/abstract/268/12/1578| pmid = 1302471}}</ref><ref name="Elert">{{Cite journal | last = Elert | first = Glenn | title = Temperature of a Healthy Human (Body Temperature) | url = http://hypertextbook.com/facts/LenaWong.shtml | accessdate = 04-12-2008 | doi = 10.1046/j.1471-6712.2002.00069.x | year = 2002 | journal = Scandinavian Journal of Caring Sciences | volume = 16 | pages = 122 | pmid = 12000664 | last2 = Forsberg | first2 = C | last3 = Wahren | first3 = LK | issue = 2 }}</ref> Based on these estimations, the study concluded that large dinosaurs were inertial homeotherms (their temperatures were stabilized by their sheer bulk) and that dinosaurs were ectothermic (in colloquial terms, "cold-blooded", because they did not generate as much heat as mammals when not moving or digesting food).<ref name="GilloolyAllenCharnov2006FossilsPredictBodyTemperatures">{{cite journal |author=Gillooly, J.F., Allen, A.P., and Charnov, E.L. |title=Dinosaur Fossils Predict Body Temperatures |journal=PLoS Biolology |volume=4 |issue=8 |pages=e248 | month=August | year=2006 |doi=10.1371/journal.pbio.0040248 |url=http://biology.plosjournals.org/perlserv/?request=get-document&doi=10.1371/journal.pbio.0040248 |pmid=16817695 |pmc=1489189 }} There is a less technical summary at {{cite journal |author=Gross, L. |title=Math and Fossils Resolve a Debate on Dinosaur Metabolism |journal=PLoS Biolology |volume=4 |issue=8 |pages=e255 |month=August | year=2006 |doi=10.1371/journal.pbio.0040255 |url=http://biology.plosjournals.org/perlserv/?request=get-document&doi=10.1371/journal.pbio.0040255 |pmid=20076616 |pmc=1489188 }}</ref> These results are consistent with the relationship between dinosaurs' sizes and growth rates (described above).<ref name="EricksonRogersYerby2001DinosaurianGrowthPatterns " /><ref name="Curry1999OntogeneticHistologyOfApatosaurus" />

=== Oxygen isotope ratios in bone ===
The ratio of the [[isotope]]s <sup>16</sup>O and <sup>18</sup>O in bone depends on the temperature at which the bone was formed - the higher the temperature, the more <sup>16</sup>O. Barrick and Showers (1999) analyzed the isotope ratios in two [[theropod]]s that lived in temperate regions with seasonal variation in temperature, ''[[Tyrannosaurus]]'' (USA) and ''[[Giganotosaurus]]'' (Argentina):<ref name="BarrickShowers1999">{{cite journal | author=Barrick, R.E., and Showers, W.J. |date=1999| title=Thermophysiology and biology of ''Giganotosaurus'': comparison with ''Tyrannosaurus'' | journal=Palaeontologia Electronica | volume=2 | issue=2 | url=http://palaeo-electronica.org/1999_2/gigan/issue2_99.htm | accessdate=2008-09-10}}</ref>
* dorsal vertebrae from both dinosaurs showed no sign of seasonal variation, indicating that both maintained a constant core temperature despite seasonal variations in air temperature.
* ribs and leg bones from both dinosaurs showed greater variability in temperature and a lower average temperature as the distance from the vertebrae increased.
Barrick and Showers concluded that both dinosaurs were endothermic but at lower metabolic levels than modern mammals, and that inertial homeothermy was an important part of their temperature regulation as adults. Their similar analysis of some Late Cretaceous [[ornithischia]]ns in 1996 concluded that these animals showed a similar pattern.<ref>{{cite journal
| author=Barrick, R.E, Showers, W.J., and Fischer, A.G.
| title=Comparison of Thermoregulation of Four Ornithischian Dinosaurs and a Varanid Lizard from the Cretaceous Two Medicine Formation: Evidence from Oxygen Isotopes
| journal=PALAIOS | volume=11 | issue=4 | month=August | year=1996 | pages=295–305
|url=http://www.jstor.org/pss/3515240 | accessdate=2008-09-10
| doi=10.2307/3515240
| jstor=10.2307/3515240
| publisher=SEPM Society for Sedimentary Geology
}}
</ref>

However this view has been challenged. The evidence indicates homeothermy, but by itself cannot prove endothermy. Secondly, the production of bone may not have been continuous in areas near the extremities of limbs – in [[allosaur]] skeketons lines of arrested growth ("LAGs"; rather like [[growth ring]]s) are sparse or absent in large limb bones but common in the fingers and toes. While there is no absolute proof that LAGs are temperature-related, they could mark times when the extremities were so cool that the bones ceased to grow. If so, the data about oxygen isotope ratios would be incomplete, especially for times when the extremities were coolest. Oxygen isotope ratios may be an unreliable method of estimating temperatures if it cannot be shown that bone growth was equally continuous in all parts of the animal.<ref name="ReidInFarlowBrettSurman1997" />

=== Predator-prey ratios ===
[[Robert T. Bakker|Bakker]] argued that:<ref name="Bakker1974DinosaurBioenergeticsReply">{{cite journal |author=Bakker, R.T. |title=Dinosaur Bioenergetics - A Reply to Bennett and Dalzell, and Feduccia |journal=Evolution |volume=28 |issue=3 |month=September | year=1974 |pages=497–503 |url=http://www.jstor.org/pss/2407178 |doi=10.2307/2407178 |jstor=10.2307/2407178 |publisher=Society for the Study of Evolution }}</ref>
* cold-blooded predators need much less food than warm-blooded ones, so a given mass of prey can support far more cold-blooded predators than warm-blooded ones.
* the ratio of the total mass of predators to prey in dinosaur communities was much more like that of modern and recent warm-blooded communities than that of recent or fossil cold-blooded communities.
* hence predatory dinosaurs were warm-blooded. And since the earliest dinosaurs (e.g. ''[[Staurikosaurus]]'', ''[[Herrerasaurus]]'') were predators, all dinosaurs must have been warm-blooded.

This argument was criticized on several grounds and is no longer taken seriously (the following list of criticisms is far from exhaustive):<ref name="FastovskyWeishampelSibbick2005EvolutionAndExtinctionOfDinosaurs">{{cite book |author=Fastovsky, D.E., Weishampel, D.B., and Sibbick, J. |title=The Evolution and Extinction of the Dinosaurs
|year=2005 |publisher=Cambridge University Press |isbn=0521811724 |url=http://books.google.com/?id=M8nt10bkovIC&pg=PA371&lpg=PA371&dq=dinosaur+predator+prey+ratio }}</ref><ref name="Farlow1980PredatorPreyBiomassRatios">{{ Cite book |author=Farlow, J.O. |year=1980 |chapter=Predator/prey biomass ratios, community food webs and dinosaur physiology |editor=Thomas, R.D.K. and Olson, E.C. |title=A cold look at the warm-blooded dinosaurs |pages=55–83 |publisher=American Association for the Advancement of Science |location=Boulder, CO |url=http://bio.fsu.edu/~amarquez/Evolutionary%20Morphology%20fall%202004/Farlow/Predator-Prey%20biomass%20ratios,%20community%20food%20webs%20and%20dinosaur%20physiology.pdf |format=PDF}}</ref>
* Estimates of dinosaur weights vary widely, and even a small variation can make a large difference to the calculated predator-prey ratio.
* His [[Sampling (statistics)|sample]] may not have been representative. Bakker obtained his numbers by counting museum specimens, but these have a bias towards rare or especially well-preserved specimens, and do not represent what exists in fossil beds. Even fossil beds may not accurately represent the actual populations, for example smaller and younger animals have less robust bones and are therefore less likely to be preserved.
* There are no published predator-prey ratios for large ectothermic predators, because such predators are very rare and mostly occur only on fairly small islands. Large ectothermic herbivores are equally rare. So Bakker was forced to compare mammalian predator-prey ratios with those of fish and invertebrate communities, where life expectancies are much shorter and other differences also distort the comparison.
* The concept assumes that predator populations are limited only by the availability of prey. However other factors such as shortage of nesting sites, cannibalism or predation of one predator on another can hold predator populations below the limit imposed by prey biomass, and this would misleadingly reduce the predator-prey ratio. .
* Ecological factors can misleadingly reduce the predator-prey ratio, for example: a predator might prey on only some of the "prey" species present; disease, parasites and starvation might kill some of the prey animals before the predators get a chance to hunt them.
* It is very difficult to state precisely what preys on what. For example the young of herbivores may preyed upon by lizards and snakes while the adults are preyed on by mammals. Conversely the young of many predators live largely on invertrebrates and switch to vertrebrate as they grow.

=== Posture and gait ===
{{Refimprovesect|date=September 2008}}
[[File:Sprawling and erect hip joints - horiz.png|thumb | right | 300px | Hip joints and limb postures.]]
Dinosaurs' limbs were erect and held under their bodies, rather than sprawling out to the sides like those of lizards and newts. The evidence for this is the angles of the joint surfaces and the locations of muscle and tendon attachments on the bones. Attempts to represent dinosaurs with sprawling limbs result in creatures with dislocated hips, knees, shoulders and elbows.<ref>This was recognized not later than 1909: {{cite web |title=Dr. Holland and the Sprawling Sauropods |url=http://www.hmnh.org/library/diplodocus/holland1910.html }} The arguments and many of the images are also presented in {{cite book |title=Hot Blooded Dinosaurs |author=Desmond, A. |publisher=DoubleDay |year=1976 |isbn=0385270631}}</ref>

[[Carrier's constraint]] states that air-breathing vertebrates which have 2 lungs and flex their bodies sideways during locomotion find it very difficult to move and breathe at the same time. This severely limits their stamina and forces them to spend more time resting than moving.<ref name="Carrier1987LocomotorStaminaInTetrapods" />

Sprawling limbs require sideways flexing during locomotion (except for tortoises and turtles, which are very slow and whose armor keeps their bodies fairly rigid). But despite Carrier's constraint sprawling limbs are efficient for creatures which spend most of their time resting on their bellies and only move for a few seconds at a time, because this arrangement minimizes the energy costs of getting up and lying down.

Erect limbs increase the costs of getting up and lying down, but avoid Carrier's constraint. This indicates that dinosaurs were active animals because [[natural selection]] would have favored the retention of sprawling limbs if dinosaurs had been sluggish and spent most of their waking time resting. An active lifestyle requires a metabolism which quickly regenerates energy supplies and breaks down waste products which cause fatigue, i.e. it requires a fairly fast metabolism and a considerable degree of homeothermy.

Bakker and Ostrom both pointed out that all dinosaurs had erect hindlimbs and that all quadrupedal dinosaurs except the ceratopsians and ankylosaurs had erect forelimbs; and that among living animals only the endothermic ("warm-blooded") mammals and birds have erect limbs (Ostrom acknowledged that [[crocodilian]]s' occasional "high walk" was a partial exception). Bakker claimed this was clear evidence of endothermy in dinosaurs, while Ostrom regarded it as persuasive but not conclusive.<ref name="Bakker1972AnatomicalAndEcologicalEvidenceOfEndothermy" /><ref name="Ostrom1980EvidenceOfEndothermyInDinosaurs">{{ Cite book |author=Ostrom, J.H. |year=1980 |chapter=The evidence of endothermy in dinosaurs |editor=Thomas, R.D.K. and Olson, E.C. |title=A cold look at the warm-blooded dinosaurs |pages=82–105 |publisher=American Association for the Advancement of Science |location=Boulder, CO |url=http://bio.fsu.edu/~amarquez/Evolutionary%20Morphology%20fall%202004/Ostrom/The%20evidence%20for%20endothermy%20in%20dinosaurs%20-%20Ostrom.pdf |format=PDF}}</ref>

A 2009 study supported the hypothesis that endothermy was widespread in at least larger non-avian dinosaurs, and that It was plausibly ancestral for all dinosauriforms, based on the biomechanics of running.<ref>{{cite doi|10.1371/journal.pone.0007783}}</ref>

=== Feathers ===
''Main article : [[Feathered dinosaurs]]''
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[[Image:Microraptor gui (dinos).jpg|thumb|right|The remarkable four-winged ''[[Microraptor]]'', a "cousin" of the birds.]]
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[[File:Edmontosaurusskin.jpg|thumb|156px|right|Skin impression of the [[hadrosaurid|hadrosaur]] ''[[Edmontosaurus]]'']]
There is now no doubt that many [[theropod]] dinosaur species had feathers, including ''[[Shuvuuia]]'', ''[[Sinosauropteryx]]'' and ''[[Dilong paradoxus|Dilong]]'' (an early [[Tyrannosauroidea|tyrannosaur]]).<ref name="SchweitzerWattEtAl1999FeatherlikeStructuresOfShuvuuia">{{cite journal |author=Schweitzer, M.H., J.A. Watt, R. Avci, L. Knapp, L. Chiappe, M. Norell and M. Marshall. |month=July | year=1999 |title=Beta-keratin specific immunological reactivity in feather-like structures of the Cretaceous alvarezsaurid, ''Shuvuuia deserti'' |journal=Journal of Experimental Zoology (Mol Dev Evol) |volume=285 |issue=2 |pages=146–157 |doi=10.1002/(SICI)1097-010X(19990815)285:2<146::AID-JEZ7>3.0.CO;2-A |url=http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/63000744/ABSTRACT |format=abstract page }}</ref><ref name="CurrieChen2001AnatomyOfSinosauropteryx">{{cite journal |author=Currie, P.J., and Chen, P-j. |title=Anatomy of ''Sinosauropteryx prima'' from Liaoning, northeastern China |journal=Canadian Journal of Earth Sciences |volume=38 |issue=12 |month=December | year=2001 |pages=1705–1727 |url=http://www.ingentaconnect.com/content/nrc/cjes/2001/00000038/00000012/art00008 |doi=10.1139/cjes-38-12-1705 }}</ref><ref name="XuNorellEtAlBasalTyrannosauroidsFromChina">{{cite journal|author=Xu X.; Norell, M.A.; Kuang X.; Wang X.; Zhao Q.; and Jia C.|title=Basal tyrannosauroids from China and evidence for protofeathers in tyrannosauroids|journal=Nature|year=2004|volume=431|issue=7009|pages=680–684|pmid=15470426 |doi=10.1038/nature02855 |url=http://www.nature.com/nature/journal/v431/n7009/abs/nature02855.html|format=abstract page }}</ref> These have been interpreted as insulation and therefore evidence of warm-bloodedness.

But impressions of feathers have only been found in [[Coeluridae|coelurosaurs]] (which includes the ancestors of both birds and tyrannosaurs), so at present feathers give us no information about the metabolisms of the other major dinosaur groups, e.g. [[Coelophysidae|coelophysids]], [[Ceratosauria|ceratosaurs]], [[Carnosauria|carnosaurs]], [[Sauropoda|sauropods]] or [[ornithischia]]ns.

In fact the fossilised skin of ''[[Carnotaurus]]'' (an [[abelisaurid]] and therefore not a coelurosaur) shows an unfeathered, reptile-like skin with rows of bumps.<ref name="BonaparteNovasCoria1990Carnotaurus">{{cite journal |author=Bonaparte, J.F., Novas, E.E., and Coria, R.A. |year=1990 |title=''Carnotaurus sastrei'' Bonaparte, the horned, lightly built carnosaur from the Middle Cretaceous of Patagonia |journal=Natural History Museum of Los Angeles County Contributions in Science |volume=416 |pages=1–42 |url=http://dinosaurs.nhm.org/staff/coriaworks.htm }}</ref> But an adult ''Carnotaurus'' weighed about 1 ton, and mammals of this size and larger have either very short hair or naked skins, so perhaps the skin of ''Carnotaurus'' tells us nothing about whether smaller non-coelurosaurid theropods had feathers.-->
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<!-- Beipiaosaurus a poor comparision - it weighed only 85 kg, significantly less than an ostrich
There is a group of large theropods, the [[therizinosaurs]], which may have been covered in feathers: one of their number, ''[[Beipiaosaurus]]'', appears to have had a downy covering.
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Skin-impressions of ''[[Pelorosaurus]]'' and other [[Sauropoda|sauropods]] (dinosaurs with elephantine bodies and long necks) reveal large hexagonal scales, and some sauropods, such as ''[[Saltasaurus]]'', had bony plates in their skin.<ref>{{ Cite journal |author=Czerkas, S. A. |year=1994 | contribution=The history and interpretation of sauropod skin impressions |title=Aspects of Sauropod Paleobiology |volume=10 |location=Lisbon, Portugal | editor=Lockley, M.G., dos Santos, V.F., Meyer, C.A., and Hunt, A.P. | journal=Gaia }}</ref> The skin of [[ceratopsian]]s consisted of large polygonal scales, sometimes with scattered circular plates.<ref name="DodsonBarlowe1996Horned Dinosaurs">{{cite book |author=Dodson, P., and Barlowe, W.D. |title=The Horned Dinosaurs: A Natural History |year=1996 |publisher=Princeton University
Press |isbn=0691059004 |url=http://books.google.com/?id=NsBhg_H5FEwC&pg=PA31&lpg=PA31&dq=%22ceratopsian%22+skin }} See also image at {{cite web |url=http://piclib.nhm.ac.uk/piclib/www/image.php?img=96447&frm=ser&search=cat_4 |title=Ceratopsian skin }}</ref> "Mummified" remains and skin impressions of [[hadrosaurids]] reveal pebbly scales. It is unlikely that the ankylosaurids, such as ''[[Euoplocephalus]]'', had insulation, as most of their surface area was covered in bony knobs and plates.<ref name="NewScientistBulletproofArmour">{{cite web |url=http://www.newscientist.com/article/dn6674-dinosaurs-bulletproof-armour-revealed.html |title=Dinosaurs' "bulletproof" armour revealed | date=16 November 2004 |publisher=NewScientist.com news service |author=Gosline, A. }}</ref> Likewise there is no evidence of insulation in the [[stegosaurs]].
<br clear="all" />

=== Polar dinosaurs ===
Dinosaur fossils have been found in regions that were close to the poles at the relevant times, notably in southeastern [[polar dinosaurs in Australia|Australia]], [[Antarctica]] and the [[Alaska North Slope|North Slope]] of [[Alaska]]. There is no evidence of major changes in the angle of the Earth's [[Axial tilt|axis]], so polar dinosaurs and the rest of these ecosystems would have had to cope with the same extreme variation of day length through the year that occurs at similar [[latitude]]s today (up to a full day with no darkness in summer, and a full day with no sunlight in winter).<ref name="RichGangloff2002PolarDinosaurs">{{cite journal |author=Rich, T.H., Vickers-Rich, P., and Gangloff, R.A. |title=Polar Dinosaurs |journal=Science |month=February | year=2002 |volume=295 |issue=5557 |pages=979–980 |doi=10.1126/science.1068920 |url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/295/5557/979 |pmid=11834803}} See also {{cite web |url=http://aprn.org/wp-content/uploads/2007/08/dinosaurs-antarctic.pdf |format=PDF|title=Dinosaurs of the Antarctic |author=Vickers-Rich, P., and Rich, T.H. |publisher=Scientific American |year=2004 }} and {{cite web |url=http://aprn.org/wp-content/uploads/2007/08/dinosaurs-arctic-alaska.pdf |format=PDF|title=Dinosaurs of Arctic Alaska |author=Fiorillo, A.R. |publisher=Scientific American |year=2004 }}</ref>

Studies of fossilized vegetation suggest that the Alaska North Slope had a maximum temperature of {{convert|13|°C|°F}} and a minimum temperature of {{convert|2|°C|°F}} to {{convert|8|°C|°F}} in the last 35&nbsp;million years of the [[Cretaceous]] (slightly cooler than [[Portland, Oregon|Portland]], [[Oregon]] but slightly warmer than [[Calgary]], [[Alberta]]). Even so, the Alaska North Slope has no fossils of large cold-blooded animals such as lizards and crocodilians, which were common at the same time in Alberta, [[Montana]], and [[Wyoming]]. This suggests that at least some non-avian dinosaurs were warm-blooded.<ref name="RichGangloff2002PolarDinosaurs" /> It has been proposed that North American polar dinosaurs may have migrated to warmer regions as winter approached, which would allow them to inhabit Alaska during the summers even if they were cold-blooded.<ref name="Hotton1980HappyWanderers">{{ Cite book |author=Hotton, N. |year=1980 |chapter=An alternative to dinosaur endothermy: The happy wanderers|editor=Thomas, R.D.K. and Olson, E.C. |title=A cold look at the warm-blooded dinosaurs |pages=311–350 |publisher=American Association for the Advancement of Science |location=Boulder, CO }}</ref> But a round trip between there and Montana would probably have used more energy than a cold-blooded land vertebrate produces in a year; in other words the Alaskan dinosaurs would have had to be warm-blooded irrespective of whether they migrated or stayed for the winter.<ref name="Paul1988PDWp160">{{cite book|last=Paul |first=G.S. |year=1988 |title=Predatory Dinosaurs of the World |location=New York |publisher=Simon and Schuster |isbn=0671619462 | pages=160–161 }}</ref> A 2008 paper on dinosaur migration by Phil R. Bell and Eric Snively proposed that most polar dinosaurs, including [[theropod]]s, [[sauropod]]s, [[ankylosauria]]ns, and [[hypsilophodont]]s, probably [[overwinter]]ed, although [[hadrosaurid]]s like ''[[Edmontosaurus]]'' were probably capable of annual 2,600&nbsp;km (1,600&nbsp;mile) round trips.<ref name=PBES08>{{cite journal|last=Bell |first=Phil R. |coauthors=and Snively, E. |year=2008 |title=Polar dinosaurs on parade: a review of dinosaur migration |journal=Alcheringa |volume=32 |issue=3 |pages=271–284 |doi=10.1080/03115510802096101}}</ref><ref name=RLlivesci08>{{cite web|url=http://www.livescience.com/animals/081204-polar-dinosaurs.html |title=Polar Dinosaurs Endured Cold Dark Winters |last=Lloyd |first=Robin |date=2008-12-04 |work=LiveScience.com |publisher=Imaginova |accessdate=2008-12-11}}</ref>

It is more difficult to determine the climate of southeastern Australia when the dinosaur fossil beds were laid down {{ma|115|105}}, towards the end of the Early Cretaceous: these deposits contain evidence of [[permafrost]], [[ice wedge]]s, and hummocky ground formed by the movement of subterranean ice, which suggests mean annual temperatures ranged between {{convert|-6|°C|°F}} and {{convert|5|°C|°F}}; [[Isotope analysis#Oxygen isotopes|oxygen isotope]] studies of these deposits give a mean annual temperature of {{convert|1.5|°C|°F}} to {{convert|2.5|°C|°F}}. However the diversity of fossil vegetation and the large size of some of fossil trees exceed what is found in such cold environments today, and no-one has explained how such vegetation could have survived in the cold temperatures suggested by the physical indicators – for comparison [[Fairbanks, Alaska]] presently has a mean annual temperature of {{convert|2.9|°C|°F}}.<ref name="RichGangloff2002PolarDinosaurs" /> An annual migration from and to southeastern Australia would have been very difficult for fairly small dinosaurs in such as ''[[Leaellynasaura]]'', a vegetarian about {{convert|60|cm|ft}} to {{convert|90|cm|ft}} long, because seaways to the north blocked the passage to warmer latitudes.<ref name="RichGangloff2002PolarDinosaurs" /> Bone samples from ''Leaellynasaura'' and ''[[Timimus]]'', an [[ornithomimid]] about {{convert|3.5|m|ft}} long and {{convert|1.5|m|ft}} high at the hip, suggested these two dinosaurs had different ways of surviving the cold, dark winters: the ''Timimus'' sample had lines of arrested growth (LAGs for short; similar to [[growth rings]]), and it may have [[hibernation|hibernated]]; but the ''Leaellynasaura'' sample showed no signs of LAGs, so it may have remained active throughout the winter.<ref name=CRR98>{{cite journal |author=Chinsamy, A., Rich, T.H., and Vickers-Rich, P. |year=1998 |journal=Journal of Vertebrate Paleontology |volume=18 |issue=2 pages=385–390 |title=Polar dinosaur bone histology }} See also {{cite web |url=http://www.smithsonianmag.com/history-archaeology/dinosaur-temperature-200712.html |title=Taking a Dinosaur's Temperature |date=December 2007 | publisher=Smithsonian magazine |author=Leslie, M. }}</ref>

=== Evidence for behavioral thermoregulation ===
Some dinosaurs, e.g. ''[[Spinosaurus]]'' and ''[[Ouranosaurus]]'', had on their backs "sails" supported by spines growing up from the [[vertebra]]e. (This was also true, incidentally, for the [[synapsid]] ''[[Dimetrodon]]''.) Such dinosaurs could have used these sails to:
* take in heat by basking with the "sails" at right angles to the sun's rays.
* to lose heat by using the "sails" as radiators while standing in the shade or while facing directly towards or away from the sun.
But these were a very small minority of all the dinosaur species which are known.
One common interpretation of the plates on stegosaurs' backs is as [[heat exchanger]]s for thermoregulation, as the plates are filled with blood vessels which could theoretically absorb and dissipate heat.<ref name="BufrenilFalrowRiqles1986">{{cite journal |author=de Bufrenil, V., Farlow, J.O., and de Riqles, A. |title=Growth and function of ''Stegosaurus'' plates: evidence from bone histology |journal=Paleobiology |volume=12 |issue=4 |year=1986 |pages=459–473 |url=http://www.jstor.org/pss/2400518 |publisher=Paleontological Society}}</ref>
<br clear="all" /> This might have worked for a stegosaur with large plates, such as ''[[Stegosaurus]]'', but other stegosaurs, such as ''[[Wuerhosaurus]]'', ''[[Tuojiangosaurus]]'' and ''[[Kentrosaurus]]'' possessed much smaller plates with a surface area of doubtful value for thermo-regulation. However, the idea of stegosaurian plates as heat exchangers has recently been questioned.<ref>{{cite web |url=http://www.innovations-report.de/html/berichte/biowissenschaften_chemie/bericht-44440.html |title=Stegosaur plates and spikes for looks only |date=18 May 2005 }}</ref>

=== The crocodilian puzzle and early archosaur metabolism ===
{{Refimprovesect|date=September 2008}}
It appears that the earliest dinosaurs had the features on which the arguments for warm-blooded dinosaurs are based - especially erect limbs. This raises the question "How did dinosaurs become warm-blooded?" The most obvious possible answers are:
* "Their immediate ancestors ([[archosaur]]s) were cold-blooded, and dinosaurs began developing warm-bloodedness very early in their evolution." This would imply that dinosaurs developed a significant degree of warm-bloodedness in a very short time, possibly less than 20M years. But in mammals' ancestors the evolution of warm-bloodedness seems to have taken much longer, starting with the beginnings of a [[secondary palate]] around the beginning of the mid-[[Permian]]<ref name="Kermack1984MammalianCharacters">{{cite book |author=Kermack, D.M. and Kermack, K.A. |year=1984 |title=The evolution of mammalian characters |publisher=Croom Helm Kapitan Szabo Publishers |location=London |isbn=0-7099-1534-9 |page=149 }}</ref> and going on possibly until the appearance of hair about 164M years ago in the mid [[Jurassic]]<ref name="FirstHairyFossilMammal">The earliest clear evidence of hair or fur is in fossils of ''[[Castorocauda]]'', from 164M years ago in the mid [[Jurassic]], {{cite journal|last=Ji|first=Q.|coauthors=Luo, Z-X, Yuan, C-X, and Tabrum, A.R. |month=February | year=2006|title=A Swimming Mammaliaform from the Middle Jurassic and Ecomorphological Diversification of Early Mammals |journal=Science |volume=311|issue=5764|url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/311/5764/1123|pmid=16497926|doi=10.1126/science.1123026|pages=1123|format=abstract page}} See also the news item at {{cite web |url=http://news.nationalgeographic.com/news/2006/02/0223_060223_beaver.html |title=Jurassic "Beaver" Found; Rewrites History of Mammals}} It has been argued since the 1950s at the latest that there may be evidence of hair in early-[[Triassic]] [[cynodont]]s such as ''[[Thrinaxodon]]'': {{cite journal |last=Brink |first=A.S. |title=A study on the skeleton of ''Diademodon'' |journal=Palaeontologia Africana |volume=3 |pages=3–39 |year=1955 }} and {{cite book |last=Kemp |first=T.S. |title=Mammal-like reptiles and the origin of mammals |publisher=Academic Press |year=1982 |location=London |page=363}} but the foramina (small tunnels) in cynodont snout bones are ambiguous evidence at best, since similar foramina are found in a few living reptiles: {{cite journal |last=Estes |first=R. |title=Cranial anatomy of the cynodont reptile ''Thrinaxodon liorhinus'' |journal=Bulletin of the Museum of Comparative Zoology |pages=165–180 |year=1961 |issue=1253 }} and {{cite journal |author=Ruben, J.A., and Jones, T.D. |title=Selective Factors Associated with the Origin of Fur and Feathers |journal=American Zoologist |year=2000 |volume=40 |issue=4 |pages=585–596 |doi=10.1093/icb/40.4.585 |url=http://icb.oxfordjournals.org/cgi/content/full/40/4/585}}</ref>).
* "Dinosaurs' immediate ancestors ([[archosaur]]s) were at least fairly warm-blooded, and dinosaurs evolved further in that direction." This answer raises 2 problems: ('''A''') The early evolution of archosaurs is still very poorly understood - large numbers of individuals and species are found from the start of the [[Triassic]] but only 2 species are known from the very late [[Permian]] (''[[Archosaurus]] rossicus'' and ''[[Protorosaurus]] speneri''); ('''B''') Crocodilians evolved shortly before dinosaurs and are closely related to them, but are cold-blooded (see below).

Crocodilians present some puzzles if one regards dinosaurs as active animals with fairly constant body temperatures. Crocodilians evolved shortly before dinosaurs and, second to birds, are dinosaurs' closest living relatives - but modern crocodilians are cold-blooded. This raises some questions:
* If dinosaurs were to a large extent "warm-blooded", when and how fast did warm-bloodedness evolve in their lineage?
* Modern crocodilians are cold-blooded but have several features associated with warm-bloodedness. How did they acquire these features?

Modern crocodilians are cold-blooded, but they can move with their limbs erect and they have several features which are normally associated with warm-bloodedness because they improve the animal's oxygen supply:<ref name="McGowan11991DinosaursSpitfiresSeaDragonsP151To152" />
* 4-chambered hearts. Mammals and birds have 4-chambered hearts. Non-crocodilian reptiles have 3-chambered hearts, which are less efficient because they allow oxygenated and de-oxygenated blood to mix and therefore send some de-oxygenated blood out to the body instead of to the lungs. Modern crocodilians' hearts are 4-chambered, but are smaller relative to body size and run at lower pressure than those of modern mammals and birds. They also have a bypass which makes then functionally 3-chambered when under water, conserving oxygen.<ref>{{cite web |url=http://www.abc.net.au/science/news/stories/s167223.htm |title=Secret of the crocodile heart }}</ref>
* a [[Thoracic diaphragm|diaphragm]], which aids breathing.
* a [[secondary palate]], which allows the animal to eat and breathe at the same time.
* a [[Lung#Reptilian lungs|hepatic piston]] mechanism for pumping the lungs. This is different from the lung-pumping mechanisms of mammals and birds but similar to what some researchers claim to have found in some dinosaurs.<ref name="RubenJonesEtAl1997LungStructure" /><ref name="RubenDalSassoEtAl1999PulmonaryFunction" />

So why did [[natural selection]] favor the development of these features, which are very important for active warm-blooded creatures but of little apparent use to cold-blooded aquatic ambush predators which spend the vast majority of their time floating in water or lying on river banks?

[[File:Terrestrisuchus BW.jpg| thumb | 300px | right | Reconstruction of ''[[Terrestrisuchus]]'', a very slim, leggy [[Triassic]] [[crocodylomorph]]. ]]
It was suggested in the late 1980s that that crocodilians were originally active, warm-blooded predators and that their archosaur ancestors were warm-blooded.<ref name="Carrier1987LocomotorStaminaInTetrapods">{{cite journal |last=Carrier |first=D.R. |title=The evolution of locomotor stamina in tetrapods: circumventing a mechanical constraint |journal=Paleobiology |volume=13 |issue= |pages=326–341 |year=1987 }}</ref><ref name="McGowan11991DinosaursSpitfiresSeaDragonsP151To152">{{cite book
| author=McGowan, C. |title=Dinosaurs, Spitfires and Sea Dragons |year=1991 | pages=151–152
| publisher=Harvard University Press |isbn=0-674-20769-6 }}</ref> More recently, developmental studies have indicated that crocodilian embryos develop fully 4-chambered hearts first and then develop the modifications which make their hearts function as 3-chambered under water. Using the principle that [[ontogeny recapitulates phylogeny]], the researchers concluded that the original crocodilians had fully 4-chambered hearts and were therefore warm-blooded and that later crocodilians developed the bypass as they reverted to being cold-blooded aquatic ambush predators.<ref>Summers, A.P. (2005). ''Evolution: Warm-hearted crocs''. Nature 434: 833-834</ref><ref>{{cite journal |author=Seymour, R. S., Bennett-Stamper, C. L., Johnston, S. D., Carrier, D. R. and Grigg, G. C. |year=2004 |title=Evidence for endothermic ancestors of crocodiles at the stem of archosaur evolution |journal=Physiological and Biochemical Zoology |volume=77 |issue=6 |pages=1051–1067 |url=http://www.journals.uchicago.edu/doi/abs/10.1086/422766 |doi=10.1086/422766 |format=abstract page |pmid=15674775}} See also the explanation of this, with useful illustrations, at {{cite web |url=http://pharyngula.org/index/weblog/comments/hot_blooded_crocodiles/ |title=Hot-blooded crocodiles? |author=Myers, P.Z. |date=April 19, 2005 }}</ref>

More recent research on archosaur bone structures and their implications for growth rates also suggests that early archosaurs had fairly high metabolic rates and that the [[Triassic]] ancestors of crocodilians dropped back to more typically "reptilian" metabolic rates.<ref name="deRicqlèsPadianEtAl2008HighGrowthRatesInArchosaurs" />

If this view is correct, the development of warm-bloodedness in archosaurs (reaching its peak in dinosaurs) and in mammals would have taken more similar amounts of time. It would also be consistent with the fossil evidence:
* The earliest crocodilians, e.g. ''[[Terrestrisuchus]]'', were slim, leggy terrestrial predators.
* Erect limbs appeared quite early in [[archosaur]]s' evolution, and those of [[rauisuchia]]ns are very poorly adapted for any other posture.<ref>{{cite journal |author=Hutchinson, J.R. |title=The evolution of locomotion in archosaurs |journal=Comptes Rendus Palevol |issue=3-4 |date=March-April 2006 |pages=519–530 |doi=10.1016/j.crpv.2005.09.002 |url=http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6X1G-4J6WP8M-1&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=ff4c612aef14e51e872112989be76277 |volume=5 }}</ref>

==See also==
* [[Dinosaur classification]]
* [[Dinosaur renaissance]]
* [[Evolution of dinosaurs]]
* [[Evolutionary physiology]]
* [[List of dinosaurs]]
* [[Origin of birds]]

== References ==
{{reflist|2}}

== External links ==
* [http://palaeo-electronica.org/1999_2/gigan/issue2_99.htm Thermophysiology and Biology of Giganotosaurus: Comparison with Tyrannosaurus] by RE Barrick and WJ Showers (1999)
* [http://www.nytimes.com/library/national/science/042100sci-paleo-dinosaur.html Heart of a Dinosaur Is Reported Found]
* [http://www.adelaide.edu.au/adelaidean/issues/5501/news5550.html Crocodile evolution no heart-warmer]
* [http://www.dinoheart.org Homepage] for "Willo, the dinosaur with a heart"

{{DEFAULTSORT:Physiology Of Dinosaurs}}
[[Category:Dinosaurs]]
[[Category:Paleontology]]
[[Category:Paleozoology]]
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{{Link GA|zh}}
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[[ca:Fisiologia dels dinosaures]]
[[ca:Fisiologia dels dinosaures]]

Version du 8 octobre 2010 à 09:17

Nota: Dans cet article, le mot « dinosaure » signifie « dinosaure non-aviaire », puisque à l'heure actuelle, la plupart des experts considèrent les oiseaux comme un groupe évolué de dinosaures.

La physiologie des dinosaures a toujours été un sujet de controverse, en particulier la thermorégulation. Récemment, de nombreuses nouvelles informations ont été apportées sur la physiologie des dinosaures en général, non seulement sur les systèmes métaboliques et de thermorégulation, mais aussi sur les appareils respiratoire et cardiovasculaire.

Combat entre deux Laelaps par Charles R. Knight.

Pendant les premières années d'étude de la paléontologie des dinosaures, on a souvent pensé que les dinosaures étaient de gigantesques lézards lents et lourds. Cependant, avec la découverte, commencée dans les années 1870, de beaucoup plus de squelettes complets dans l'ouest des États-Unis, les scientifiques purent faire des interprétations plus précises sur la biologie et la physiologie des dinosaures. Edward Drinker Cope, adversaire de Othniel Charles Marsh dans la guerre des os, pensait qu'au moins quelques dinosaures étaient actifs et agiles, comme on peut le voir dans la peinture montrant le combat de deux Laelaps réalisée sous sa direction de Charles R. Knight [1]. En parallèle , le développement de de la théorie sur l'évolution de Charles Darwin et les découvertes de fossiles d’Archaeopteryx et de Compsognathus, conduisit Thomas Henry Huxley à envisager que les dinosaures soient étroitement liés aux oiseaux. [2] Malgré ces découvertes, l'image des dinosaures comme de grands reptiles, était solidement ancrée[1] et, pendant la première moitié du XXe siècle, on a admis que la plupart des aspects de leur paléobiologie était typiquement reptilienne. [3] À partir des années 1960 et la Renaissance des dinosaures, les points de vue sur les dinosaures et leur physiologie ont considérablement changé, notamment suite à la découverte des dinosaures à plumes dans les dépôts du Crétacé inférieur en Chine, montrant que les oiseaux ont évolué à partir de dinosaures maniraptoriens très agiles.

Les premières interprétations sur la vie des dinosaures (de 1820 à 1960)

L'étude des dinosaures a commencé dans les années 1820 en Angleterre. Les pionniers dans le domaine, tels que William Buckland, Gideon Mantell et Richard Owen ont eu à interpréter pour la première fois le mode de vie de restes fossilisés très fragmentaires d'ossements appartenant à de grands animaux quadrupèdes. [4] On peut voir leur travail aujourd'hui au Crystal Palace Dinosaurs, construit dans le années 1850 et qui présente les dinosaures connus à l'époque comme de gigantesques lézards. [5] En dépit de cette apparence reptilienne, Owen pensait que le cœur et l'appareil respiratoire des dinosaures étaient plus proches de ceux des mammifères que de ceux des reptiles [4].

Renaissance des dinosaures

Toutefois, vers la fin des années 1960, les opinions vont commencer à changer, avec d'abord les travaux de John Ostrom sur Deinonychus et l'évolution des oiseaux. [6]Un de ses élèves, Bob Bakker, a vulgarisé ce changement de conception dans une série d'articles qui commença par The superiority of dinosaurs en 1968. [ 7] Dans ces publications, il soutenait avec acharnement que les dinosaures étaient des animaux à sang chaud et actifs, capables même de longues périodes de forte activité. Dans la plupart de ses écrits Bakker formulait ses arguments comme de nouvelles preuves conduisant à une renaissance des idées populaires à la fin du XIXe siècle et tombées dans l'oubli, parlant fréquemment d'une renaissance des dinosaures en cours. Il a utilisé une série d'arguments anatomiques et statistique pour défendre son point de vue, [8] [9] dont la méthodologie a été âprement discutée parmi les scientifiques [10].

Ces débats ont suscité beaucoup d'intérêts et de nouvelles méthodes pour mieux connaitre la paléobiologie des animaux disparus, comme l'histologie osseuse, ont été appliquées avec succès à la détermination de la vitesse de croissance de nombreux dinosaures.

Aujourd'hui, on admet de façon générale que de nombreux, et peut-être même tous les dinosaures avaient un métabolisme plus important que les reptiles actuels mais aussi que le problème est plus complexe et varié que ce que Bakker l'a initialement traité. Par exemple, on sait, qu'alors que les petits dinosaures étaient de vrais endothermes, les plus grands auraient pu être des gigantothermes [11], [12] et de nombreux dinosaures auraient pu avoir des métabolismes intermédiaires[13].

Alimentation et système digestif

Les premiers dinosaures étaient presque certainement des prédateurs et partageaient plusieurs caractéristiques avec leurs plus proches parents prédateurs non-dinosauriens comme le Lagosuchus: ils avaient des dents relativement grandes, courbes, en forme de lame, dans une grande gueule à large ouverture qui se refermait comme des ciseaux; ils avaient aussi un abdomen relativement petit, car les carnivores n'ont pas besoin d'un important système digestif. Les dinosaures qui ont suivi et qui sont considérés comme des prédateurs, ont parfois augmenté de beaucoup leur taille mais ont gardé le même ensemble de fonctionnalités. Ils ne mâchaient pas leur nourriture, mais l'avalaient entière [14].

Les habitudes alimentaires des ornithomimosaures et oviraptorosaures sont encore un mystère; même si on sait qu'ils ont évolué à partir d'une lignée de théropodes prédateurs, ils avaient de petites mâchoires et n'avaient pas les dents alignées comme des lames de couteau comme retrouvé chez les prédateurs typiques et on n'a aucune trace de leur régime alimentaire ou de la façon dont ils mangeaient et digéraient [14].

D'autres groupes de dinosaures avaient des caractéristiques montrant qu'ils étaient végétariens: des mâchoires qui s'ouvraient faiblement et se refermaient un peu comme des volets, de telle sorte que toutes les dents ne se réunissaient pas en même temps; un abdomen de grande taille pour accueillir les grandes quantités de végétation qu'ils devaient manger et stocker pendant un certain temps, car les végétaux sont plus difficiles à digérer que la viande; ces grands appareils digestifs pouvaient certainement aussi contenir des microorganismes symbiotiques qui peuvent digérer la cellulose, car aucun gros animal connu ne peut digérer ce matériau directement [14].

Les sauropodes, qui étaient végétariens, ne mâchaient pas leurs aliments, leurs dents et leurs mâchoires ne semblant convenir que pour arracher des feuilles. Les ornithischiens végétariens montrent une grande variété d'approches. Les ankylosaures et les stégosaures avaient une petite tête, des mâchoires et des dents fragiles et on pense qu'ils se nourrissaient de la même façon que les sauropodes. Les pachycéphalosaures avaient aussi une petite tête, des mâchoires et des dents faibles, mais l'absence d'un grand appareil digestif suggère un régime alimentaire différent, peut-être fait de fruits, de graines ou de jeunes pousses, ce qui aurait été plus nutritif que les feuilles [14].

D'autre part, les ornithopodes comme Hypsilophodon, Iguanodon et divers Hadrosaures avaient un bec corné qui leur servait à arracher les végétaux et des mâchoires et des dents bien adaptées à la mastication. Les Cératopsiens avaient des mécanismes similaires [14].

On a souvent pensé que certains dinosaures au moins avaient l'habitude d'avaler des pierres, connues sous le nom de gastrolithes, pour faciliter la digestion en broyant les aliments dans leur gésier musculeux, partageant cette caractéristique avec les oiseaux. En 2007, Oliver Wings a examiné les articles sur les gastrolithes dans la littérature scientifique et y a trouvé beaucoup de confusion, à commencer par l'absence d'une définition objective et commune. Il a trouvé que les pierres et les grains de sable avalés pouvaient aider à digérer les oiseaux qui se nourrissaient principalement de céréales, mais que ce rôle n'était peut-être pas essentiel, et que les oiseaux qui se nourrissent d'insectes en été et de céréales en hiver s'en débarassent généralement en été. On a souvent écrit que les gastrolithes avaient joué un rôle important dans le digestion très approfondie nécessaire pour les végétaux chez les sauropodes mais Wings en est arrivé à ce que cette idée était erronée: On retrouve des gastrolithes chez seulement un petit nombre de fossiles de sauropodes et, lorsqu'on en retrouve, ils sont trop petits et dans de nombreux cas trop mous pour avoir pu réussir à broyer la nourriture, la plupart d'entre eux sont très polis, alors que les gastrolithes utilisés par les animaux modernes sont rugueux par suite de l'usure et de la corrosion par les acides de l'estomac, et par conséquent les gastrolithes des sauropodes ne seraient probablement dus qu'à une ingestion accidentelle. D'autre part il a conclu que les gastrolithes trouvé chez des fossiles de dinosaures théropodes évolués tels que Sinornithomimus et Caudipteryx ressemblent à ceux des oiseaux, et que l'utilisation de gastrolithes pour le broyage des aliments aurait pu apparaître seulement au début de l'apparition de ce groupe de dinosaures. [15] [16]

Biologie de la reproduction

Lorsqu'elles sont en période de ponte, les femelles de certaines espèces d'oiseaux développent un type spécial d'os dans leur membres entre l'os dur externe et la moelle. Cet os médullaire, qui est riche en calcium, est utilisé pour fabriquer les coquilles d'œufs et disparait lorsqu'elles ont fini de pondre[17]. Cet os médullaire osseuse a été retrouvée dans les fossiles de théropodes Tyrannosaurus et Allosaurus et chez l'ornithopode Tenontosaurus. [17] [18]

Comme la lignée de dinosaures qui comprend Allosaurus et Tyrannosaurus s'est écartée très tôt de la lignée qui a conduit à Tenontosaurus lors de l'évolution des dinosaures, la présence d'os médullaire dans les deux groupes suggère que les dinosaures en général produisaient ce tissu médullaire. Les crocodiliens d'autre part, qui sont les plus proches parents vivants des dinosaures après les oiseaux, ne fabriquent pas d'os médullaire. Ce tissu est peut-être apparu chez les ornithodires, un clade d'Archosaure du Trias à partir duquel sont censés avoir apparu les dinosaures[17].

De l'os médullaire a été retrouvé chez des individus pas encore adultes, ce qui suggère que les dinosaures atteignaient leur maturité sexuelle avant d'être adulte. On retrouve la même chose chez les reptiles et les moyens et grands mammifères mais les oiseaux et les petits mammifères n'atteignent leur maturité sexuelle qu'après avoir fini leurdéveloppement - ce qui se passe toujoursd dans leur première année d'existence. La maturité sexuelle précoce est aussi associée à des caractéristiques spécifiques du cycle de vie des animaux: les jeunes naissent relativement bien développés et la mortalité chez les adultes qui mettent bas est élevée [17]

Appareil respiratoire

Sacs aériens

Les poumons des oiseaux ont de l'air frais en permanence car ils se contentent d'absorber l'oxygène, les sacs aériens assurant arrivée et sortie d'air.

À compter des années 1870, les scientifiques sont généralement convenus que les squelettes de nombreux dinosaures contenaient des cavités remplies d'air (pleurocèles), en particulier au niveau des vertèbres. Pendant longtemps, on a considéré ces cavités comme de simples dispositifs de gain de poids, mais Bakker a proposé qu'elles puissent avoir contenu des sacs aériens analogues à ceux des oiseaux qui ont le système respiratoire le plus efficace de tous les animaux[9].

John Ruben et collaborateurs (1997, 1999, 2003, 2004) ont contesté cette hypothèse et ont suggéré que les dinosaures avaient un système respiratoire (inspiration et expiration) utilisant un mécanisme à piston hépatique ressemblant à celui des crocodiles: les muscles attachés principalement au pubis tirent le foie vers l'arrière, ce qui dilatant les poumons provoque l'inspiration, et, au relâchement des muscles, le retour des poumons à leur taille et forme précédente et donc l'expiration. Ils ont également présenté cela comme une raison de douter que les oiseaux descendent des dinosaures. [19] [20] [21] [22] [23]

Les critiques ont fait valoir que, sans les sacs aériens aviaires, les quelques modestes améliorations trouvées dans les systèmes circulatoire et respiratoire des reptiles modernes leur permettent d'atteindre 50% à 70% de la consommation d'oxygène d'un mammifère de même taille [24] et que l'absence de sacs aériens chez les dinosaures n'aurait pas empêché le développement d'un système endothermique [25] On a apporté très peu de réfutations formelles dans les revues scientifiques aux affirmations de Ruben sur ce sujet mais il faut remarquer que le Sinosauropteryx sur lequel se fonde une grande partie de son argumentation était un animal très aplati et qu'il est donc impossible de dire si le foie avait la forme idéale pour agir dans le cadre d'un mécanisme respiratoire à piston hépatique [26]. Quelques publications récentes notent simplement, sans autre commentaire, que Ruben s'est prononcé contre la présence de sacs aériens chez les dinosaures [27].

Les chercheurs ont présenté des preuves et des arguments pour la présence de sacs aériens chez les Sauropodes, les "Prosauropodes", les Coelurosaures, les Cécératosaures et les théropodes Aerosteon et Coelophysis.

Chez les Sauropodes évolués (Néosauropodes) les vertèbres du bas du dos et les hanche montrent des signes de présence de sacs aériens. Chez les premiers sauropodes seules les vertèbres cervicales montraient de telles caractéristiques. Si la séquence de développement des embryons d'oiseaux peut servir de modèle, les sacs aériens apparaissent effectivement avant l'ébauche du squelette qui les incorpore plus tard. [28] [29]

Comparaison entre les sacs aériens d'un Majungasaurus et ceux d'un oiseau.

Des traces de l'existence de sacs aériens ont également été trouvés chez les théropodes. Des études indiquent que les fossiles de Coelurosaures, [30] Cératosaures, [27] et les Théropodes Coelophysis et Aerosteon avaient des sacs aériens. Coelophysis, à partir de la fin du Trias, est l'un des premiers dinosaures dont les fossiles présentent des ébauches de sacs aériens [29]. Aerosteon, un Allosaure du Crétacé supérieur, avait les sacs aériens le plus proches de ceux qu'on trouve chez les oiseaux à ce jour [31].

Les premiers sauropodomorphes, y compris le groupe appel traditionnellement « prosauropodes », avait peut-être aussi des sacs aériens. Il estt possible que l'on ait trouvé des indentations pneumatiques chez Plateosaurus et Thecodontosaurus, mais si c'était le cas, elles seraient très petites. Une étude réalisée en 2007 a conclu que les prosauropodes avaient probablement des sacs aériens abdominaux et cervicaux, sur la base des éléments de preuve fournis par leurs taxons étroitement apparentéss (théropodes et sauropodes). L'étude a conclu qu'il était impossible de déterminer si les prosauropodes avait un osystème respiratoire analogue aux oiseaux, mais les sacs aériens étaient presque certainement présents [32].

Jusqu'à présent, aucune preuve de l'existence de sacs aériens n'a été trouvée chez les dinosaures ornithischiens. Mais cela ne signifie pas que ornithischiens ne pouvaient pas avoir un métabolisme comparable à celui des mammifères, puisque les mammifères n'ont pas non plus de sacs aériens [33].

Trois explications ont été proposées pour le développement de ces sacs chez les dinosaures: [31]

  • Augmentation de la capacité respiratoire. C'est sans doute l'hypothèse la plus commune, et qui s'accorde bien avec l'idée que de nombreux dinosaures avaient des métabolismes assez élevés.
  • Amélioration de l'équilibre et de la maniabilité en abaissant le centre de gravité et de réduisant le moment d'inertie en rotation. Cependant, cela n'explique pas l'existence des sacs aériens chez les sauropodes quadrupèdes.
  • Système de refroidissement. Il semble que les sacs aériens et les plumes soient apparues à peu près en même temps chez les Coelurosaurs. Si les plumes conservaient la chaleur de leur propriétaire, il fallait un moyen de dissiper la chaleur excessive. Cette idée est plausible, mais a besoin d'un soutien empirique

Les calculs des volumes des différentes parties de l'appui du sauropode Apatosaurus 'appareil respiratoire la preuve de sacs aériens des oiseaux comme chez les sauropodes:

  • En supposant que les Apatosaurus, comme l'un des plus proches dinosaures des actuels crocodiliens et oiseaux, n'aient pas eu de diaphragme, le volume mort d'un individu de 30 tonnes aurait été d'environ 184 litres. Le volume mort représente le volume total de la bouche, la trachée et les autres voies aériennes. Si l'animal exhale moins que cela, il ne chasse pas l'air vicié qui est donc réaspiré dans les poumons lors de l'inhalation suivante.
  • Les estimations de son volume courant - la quantité d'air inspirée ou expirée lors d'un mouvement respiratoire standard - dépendent du type d'appareil respiratoire de l'animal: il est estimé à 904 litres avec un système aviaire; 225 litres avec un système de mammifères; 19 litres avec un de reptile.

Sur ces bases, on constate qu'un Apatosaurus ne pouvait pas avoir un système respiratoire de reptiles ou ême de mammifères qui n'aurait fourni aux poumons qu'environ 225 - 184 = 41 litres d'air frais et oxygéné à chaque respiration. Apatosaurus avait donc un système respiratoire inconnu du monde moderne ou un analogue à celui des oiseaux, avec des sacs aériens multiples et en communication continue avec les poumons. En outre, un système respiratoire aviaire aurait eu besoin seulement d'un volume pulmonaire d'environ 600 litres tandis qu'il aurait eu besoin de 2 950 litres avec un système mammalien ce qui aurait dépassé les 1 700 litres d'espace disponible dans le thorax d'un Apatosaurus de 30 tonnes [34].

Les Dinosaures avec des sacs aériens devaient être capables de maintenir un niveau d'activité plus élevé que les mammifères de taille et de carrure semblable pourraient soutenir. En plus de fournir un alimentation très efficace en oxygène, ce système était aussi un mécanisme efficace de refroidissement, ce qui est essentiel pour des animaux actifs, mais trop grands pour se débarrasser de l'excès de chaleur par la peau [33].

Apophyses uncinées

Apophyses uncinées

Les oiseaux ont des excroissances osseuses appelées apophyses uncinées sur les bords arrière de leurs côtes qui permettent aux muscles pectoraux d'avoir plus de force lors des mouvements respiratoires, ce afin d'améliorer leur apport en oxygène. La taille de ces apophyses est liée au mode de vie de l'oiseau et à ses besoins en oxygène: elles sont plus courtes chez les oiseaux qui ne font que courir et plus longues chez les oiseaux plongeurs, qui ont besoin de reconstituer leur réserve d'oxygène plus rapidement quand ils remontent en surface. Les dinosaures non-aviaires maniraptoriens avaient également ces excroissances et elles étaient proportionnellement plus grandes que chez les actuels oiseaux plongeurs, ce qui indique que les Maniraptoriens avaient besoin de grandes quantités d'oxygène. [35] [36]

Des plaques qui pourraient avoir eu le même rôle que les apophyses ont été signalées chez les fossiles de dinosaures ornithischiens Thescelosaurus et ont été interprétées comme la preuve d'une consommation d'oxygène élevée et donc d'un métabolisme important[37].

Cornets nasaux

Les cornets nasaux sont des os minces situés dans la cavité nasale. On les trouve chez la plupart des mammifères et les oiseaux doublé avec des muqueuses qui remplissent deux rôles:

  • ils améliorent le sens de l'odorat en augmentant la surface disponible pour absorber les substances chimiques en suspension, et
  • ils réchauffent et humidifient l'air inhalé et d'extraire la chaleur et l'humidité de l'air expiré, pour éviter la dessiccation des poumons.
Les cornets nasaux chez l'homme.

Ruben et collaborateurs ont fait valoir dans plusieurs articles que: [19] [20] [21] [38] [39]

  • Aucune preuve de fosses nasales n'a été trouvé chez les dinosaures (les études ont porté sur des Coelurosauriens)
  • Tous les dinosaures auxquels ils ont examiné avaient les narines trop étroites et courts pour accueillir les cornets.
  • C'est pourquoi les dinosaures ne pouvaient pas avoir la respiration nécessaire pour maintenir un métabolisme suffisant pour être comparable à celui des mammifères ou des oiseaux parce que leurs poumons se seraient asséchés.

Cependant, des objections ont été soulevées contre ces arguments:

  • Les cornets nasaux sont absents ou très petits chez certains oiseaux (par exemple les Ratites, les Procellariiformes et les Falconiformes) et mammifères (par exemple, les baleines, les fourmiliers, les chauves-souris, les éléphants et la plupart des primates), [40] [41] [42] [43] bien que ces animaux soient endothermiques et dans certains cas très actifs.
  • D'autres études concluent que les voies nasales des dinosaures étaient assez longues et assez larges pour accueillir des cornets ou des systèmes analogues chargés d'éviter la dessiccation des poumons [44].
  • Les cornets nasaux sont fragiles et rarement retrouvés sur les fossiles. On n'en a retrouvé aucun chez des oiseaux fossiles.

Appareil cardiovasculaire

Le possible coeur de "Willo", le thescelosaure (au centre de la photo).

En principe, les dinosaures devaient avoir un système vasculaire à double circulation où le sang était propulsé par un coeur à quatre cavités, puisqu'il fallait une pression artérielle élevée pour fournir du sang à la tête, qui était située très au dessus du sol, alors que les poumons des vertébrés ne peuvent supporter qu'une pression artérielle assez faible [33]. En 2000, un squelette de Thescelosaurus, aujourd'hui exposé au Muséum d'histoire naturelle de Caroline du Nord, a été décrit comme comprenant les vestiges d'un cœur à quatre cavités et une aorte. Les auteurs ont interprété la structure du cœur comme traduisant un métabolisme élevé chez Thescelosaurus, [45] Leurs conclusions ont été contestées. D'autres chercheurs ont publié un article où ils affirment que le cœur est vraisemblablement une concrétion minérale. Ils notent: l'anatomie de l'objet est incorrecte, par exemple la prétendue « aorte » est le plus étroite à son abouchement avec le « cœur » et il manque les artères en partant; le « cœur » envahit partiellement l'une des côtes et présente un structure en couches concentriques en certains endroits, et on retrouve une autre concrétion derrière la jambe droite [46]. Les premiers auteurs ont défendu leur position. Ils ont convenu que la poitrine contenaitt une concrétion, mais qu'elle s'était formé autour et avait partiellement conservé la portions les plus musclées du cœur et de l'aorte [47].

Indépendamment de l'origine exacte de l'objet, il y a peu d'intérêt à connaitre l'anatomie internedes dinosaures. Les crocodiles et des oiseaux modernes, les plus proches parents des dinosaures, ont un cœur à quatre cavités, bien que modifiées chez les crocodiliens, et il devait en être de même pour les dinosaures. Cependant ce type de cœur n'est pas nécessairement lié à un métabolisme élevé [48].

Croissance et cycle de vie

On n'a trouvé aucun œuf de dinosaure qui soit plus gros qu'un ballon de basket et des embryons de grands dinosaures ont été retrouvés dans les œufs relativement petits, par exemple pour les Maiasaura [49]. Comme les mammifères, les dinosaures cessaient de croître quand ils avaient atteint la taille adulte typique de leur espèce, tandis que les reptiles matures continuent à croître lentement s'ils ont suffisamment de nourriture. Les dinosaures grandissaient plus vite que les reptiles modernes de tailles comparables, mais les comparaisons avec les animaux modernes « à sang chaud » de taille similaire dépendent de leur taille: [50] [51]

Poids (kg) Vitesse de croissance comparable à celle des dinosaures Animaux modernes de taille comparable
0.22 Plus faible que celle des marsupiaux Rat
1 - 20 Semblable à celle des marsupiaux, plus faible que celle des oiseaux nidifuges (capables de courir à la naissance) Du cochon d'Inde au Condor des Andes
100 - 1000 Plus rapide que celle des marsupiaux, semblable à celle des oiseaux nidicoles, plus faible que celle des animaux placentaires Du Kangourou roux à l'Ours blanc
1500 – 3500 Semblable à celle de la plupart des animaux placentaires Du Bison d'Amérique du Nord au rhinocéros
25000 et plus Très rapide, semblable à celle des baleines actuelles; mais environ la moitié d'un oiseau nidicole Baleines


Graphique montrant les courbes de croissances supposées de quatre tyrannosauridés. Tyrannosaurus rex est en noir. Basé sur Erickson et al. 2004.

Tyrannosaurus rex montrait une "bouffée de croissance adolescente"[1][2] :

  • ½ tonne à 10 ans
  • une croissance très rapide jusqu'à 2 tonnes vers quinze à vingt ans (environ ½ tonne par an).
  • une croissance négligeable après la vingtième année.

Une étude de 2008 d'un squelette du hadrosaure Hypacrosaurus aboutit à la conclusion que la croissance de ce dinosaure était encore plus rapide : il atteignait sa taille adulte vers 15 ans (cette conclusion provenant principalement de l'examen du nombre et de l'espacement des anneaux de croissance autour des os). Les auteurs considèrent que cela est consistant avec une théorie sur les cycles de vie affirmant que les proies devraient croître plus vite que leurs prédateurs si elles perdent beaucoup de jeunes et si l'environnement fournit assez de ressources pour une croissance rapide[3].


Cet article est en cours de traduction ; merci de votre patience

  1. Erickson, G.M., Makovicky, P.J., Currie, P.J., Norell, M.A., Yerby, S.A. & Brochu, C.A., « Gigantism and comparative life-history parameters of tyrannosaurid dinosaurs », Nature, vol. 430, no 7001,‎ , p. 772–775 (PMID 15306807, DOI 10.1038/nature02699, lire en ligne [abstract page])
  2. Horner, J. R., and Padian,K., « Age and growth dynamics of Tyrannosaurus rex », Proceedings of the Royal Society of London B, vol. 271, no 1551,‎ , p. 1875–1880 (PMID 15347508, PMCID 1691809, DOI 10.1098/rspb.2004.2829, lire en ligne)
  3. Cooper,, L.N., Lee, A.H., Taper, M.L., and Horner, J.R., « Relative growth rates of predator and prey dinosaurs reflect effects of predation », Proceedings of the Royal Society: Biology, vol. 1, no 1651,‎ , -1 (PMID 18682367, PMCID 2605812, DOI 10.1098/rspb.2008.0912, lire en ligne, consulté le )