Comment les ptérosaures volaient-ils ?

Visitez l’exposition pour expérimenter les principes de l’aérodynamisme des ptérosaures dans un tunnel virtuel interactif.
© AMNH/D. Finnin

Le vol permettait aux ptérosaures de parcourir de longues distances, d’exploiter de nouveaux habitats, d’échapper aux prédateurs et de descendre en piqué d’en haut pour saisir leurs proies. Ils se sont répandus dans le monde entier et se sont ramifiés en un énorme éventail d’espèces, y compris les plus grands animaux ayant jamais pris leur envol.

CONSTRUITS POUR VOLER

Comme les autres animaux volants, les ptérosaures généraient de la portance avec leurs ailes. Ils devaient effectuer les mêmes types de mouvements que les oiseaux et les chauves-souris, mais leurs ailes ont évolué indépendamment, développant leur propre structure aérodynamique distincte.

Nemicolopterus crypticus a récemment été découvert dans le nord-est de la Chine, dans une région autrefois parsemée de zones humides, de lacs et de forêts. Ce minuscule ptérosaure a peut-être dardé dans les forêts en chassant les insectes.
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Les ptérosaures volaient avec leurs membres antérieurs. Leurs ailes longues et effilées ont évolué à partir de la même partie du corps que nos bras. En évoluant pour le vol, les os des bras et des mains des ptérosaures se sont allongés, et les os d’un doigt – l’équivalent de notre annulaire – sont devenus extraordinairement longs. Comme le mât d’un navire, ces os soutenaient la surface de l’aile, un mince lambeau de peau qui avait la forme d’une voile.

Os des ailes

Bien que de nombreux animaux puissent planer dans l’air, les ptérosaures, les oiseaux et les chauves-souris sont les seuls vertébrés qui ont évolué pour voler en battant des ailes. Ces trois groupes descendent tous d’animaux qui vivaient au sol, et leurs ailes ont évolué de manière similaire : leurs membres antérieurs sont progressivement devenus longs, blonds et aérodynamiques.

L’Istiodactylus, de taille moyenne, a évolué au Crétacé, et ses contemporains comprenaient les plus grands animaux volants jamais connus, comme le Pteranodon longiceps et le Quetzalcoatlus northropi.
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Les grands ptérosaures avaient besoin de membres solides pour décoller du sol, mais des os épais les auraient rendus trop lourds. La solution ? Les os des ailes d’un ptérosaure étaient des tubes creux, avec des parois pas plus épaisses qu’une carte à jouer. Comme les os des oiseaux, ils étaient flexibles et légers, tout en étant renforcés par des entretoises internes.

À L’INTÉRIEUR DES AILES

Des découvertes récentes montrent que les membranes des ailes des ptérosaures étaient plus que de simples lambeaux de peau. De longues fibres s’étendaient de l’avant à l’arrière des ailes, formant une série de supports stabilisateurs, de sorte que les membranes pouvaient être tendues, ou repliées comme un éventail. Des fibres musculaires séparées aidaient les ptérosaures à ajuster la tension et la forme de leurs ailes, et des veines et des artères maintenaient les ailes nourries de sang.

La longue queue de Rhamphorhynchus avait un rabat de peau rigide appelé ailette à son extrémité qui stabilisait le vol. Certains scientifiques pensent que cette membrane était orientée latéralement, comme la queue d’un poisson, et permettait d’éviter le balancement d’un côté à l’autre. D’autres pensent qu’elle était posée à plat, comme une pagaie, et aidait le ptérosaure volant à contrôler son élévation.
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L’exposition comprend un remarquable fossile de Rhamphorhynchus muensteri, découvert en Allemagne en 2001, qui présente des tissus d’ailes si bien conservés que les scientifiques ont pu voir de fins détails dans leur structure. Sous une lumière ultraviolette, les chercheurs ont détecté des couches de peau parcourues de vaisseaux sanguins, de muscles et de longues fibres qui rigidifiaient l’aile. En raison de la couleur ombrée de la membrane de l’aile, les paléontologues appellent ce fossile Dark Wing.

L’exposition sur les ptérosaures comprend un remarquable fossile de Rhamphorhynchus muensteri connu sous le nom de Dark Wing, qui a permis aux scientifiques de voir des détails fins de la structure des ailes des ptérosaures.
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