le 28 août 2018

Aujourd'hui, les oiseaux ne possèdent pas de dents mais, dans le passé, un groupe éteint de grands oiseaux de mer, les odontopterygiformes, possédaient sur leurs mâchoires des excroissances osseuses ressemblant à des dents et qui avaient le même rôle. L'origine de ces « pseudodents » était jusqu'ici un mystère mais une équipe de chercheurs français menée par Antoine Louchart du laboratoire de géologie de Lyon (LGL-TPE) vient de publier dans la revue Scientific Reports un nouveau modèle de développement de ces pseudodents.

Reconstitution d'un odontopterygiforme (Crédits : El Fosilmaniaco / CC-BY-SA 3.0)

Depuis 66 millions d'années et la disparition des dinosaures non-aviens, seuls des oiseaux sans dents parcourent le ciel de notre planète. Cependant, un groupe d'oiseaux géants (ils pouvaient atteindre 7 mètres d'envergure), les odontopterygiformes, qui ont vécu durant une grande partie du Cénozoïque (d'au moins 55 millions à 2,5 millions d'années avant notre ère), possédaient des structures ressemblant beaucoup à des dents. Il ne s'agissait pas de dents à proprement parler mais d'excroissances osseuses de leurs mâchoires qui prenaient une forme conique de dents et qui avaient la même fonction, c'est pourquoi les chercheurs parlent de « pseudodents ». De plus, ces pseudodents se répartissaient de façon très particulière le long du bec, formant des séquences alternant des pseudodents de grande taille, de petite taille et de taille moyenne de façon très régulière.

Un modèle pour expliquer la formation de ces dents osseuses

La formation de ces pseudodents est longtemps restée très énigmatique car aucun équivalent actuel n'est connu. Suite à une précédente étude histologique (2013), des chercheurs de l'Institut de génomique fonctionnelle de Lyon (ENS de Lyon), en collaboration avec des chercheurs parisiens, ont proposé un modèle expliquant à la fois leur forme, leur composition et leur distribution spatiale. Dans la formation d'une « vraie » dent, un tissu de revêtement appelé l'épithélium interagit avec un tissus embryonnaire appelé le mésenchyme. Quand la forme de la dent est ainsi obtenue, les tissus épithéliaux se minéralisent en émail et les tissus mésenchymateux en dentine. Or, selon ce nouveau modèle, si l’épithélium des odontopterygiformes était toujours capable d’envoyer des signaux développementaux, le mésenchyme n’était plus compétant pour assurer son rôle et c’est la couche externe de l’os (avant minéralisation) qui « répondait » à ces sollicitations. De cette façon, on obtenait non pas de « vraie » dents mais des dents coniques composées de matière osseuse.

Des champs d’inhibition pour expliquer la distribution des pseudodents

Pour expliquer la distribution très particulière des pseudodents suivant leurs tailles, les chercheurs pensent que des « champs d’inhibition » contrôlant la croissance de chaque pseudodent empêchaient la croissance des autres pseudodents à proximité. Chacun de ces champs aurait un rayon d’action qui décroîtrait de jour en jour, laissant à un moment donné le champ libre pour qu’une nouvelle pseudodent se développe à mi-chemin entre deux autres. Ce scénario est en accord avec les derniers spécimens juvéniles d’odontopterygiformes découverts ces dernières années au Venezuela et en Ukraine. De plus, il est intéressant de constater que les (vraies) dents de certains poissons (comme les requins-scies) présentent la même distribution, suggérant un possible mode de contrôle de leur croissance homologue au modèle proposé pour les oiseaux géants.

Ce sont sans doute ces pseudodents qui ont permis aux odontopterygiformes de vivre plus de 50 millions d’années sur presque tous les océans de la planète car elles leurs permettaient de garder une certaine efficacité dans la prédation. En revanche, leur extinction à la fin du Pliocène, il y a 2,5 millions d’années, reste un mystère.

Source :
LOUCHART, Antoine ; DE BUFFRENIL, Vivian ; BOURDON, Estelle ; DUMONT, Maïtena ; VIRIOT, Laurent ; SIRE, Jean-Yves. 2018. Bony pseudoteeth of extinct pelagic birds (Aves, Odontopterygiformes) formed through a response of bone cells to tooth-specific epithelial signals under unique conditions, Scientifi Reports, 8, article n°12952. Article complet (en anglais) à retrouver en accès libre ici.

Plus d'information dans le communiqué de presse de l'ENS de Lyon.
Publié le 30 août 2018