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Un petit dinosaure révèle son anatomie cachée grâce aux rayons X

C’est un petit dinosaure venu d’Afrique du Sud. Pendant cinq jours et cinq nuits, ce fossile a été soumis à des rayons X très brillants qui ont révélé l’ensemble de son squelette en dépit de la gangue de roche argileuse qui l’enveloppe en grande partie. « C’est fantastique! », s’exclame le paléontologue sud-africain Jonah Choinière, en découvrant les images du crâne de cet Heterodontosaurus tucki sur les écrans d’un des laboratoires du synchrotron européen de Grenoble, dans l’est de la France.
Cette vaste installation internationale produit des rayons X 100 milliards de fois plus brillants que ceux utilisés à l’hôpital.
Dans le cas de ce jeune dinosaure, dont on possède le squelette complet, cela permet de le « déterrer virtuellement », souligne l’ESRF (European Synchrotron Radiation Facility).
Les contours des os se révèlent à l’image en dépit du fait que la composition de l’os fossilisé soit « quasiment la même » que celle des sédiments, souligne Vincent Fernandez, paléontologue à l’ESRF. Un scanner de base, lui, n’y verrait goutte.
Soudain, Jonah Choinière, de l’Université de Witwatersrand à Johannesbourg, et les deux étudiantes qui l’assistent éclatent de rire. La trace de la scie utilisée pour dégager le fossile du terrain où il a été découvert est parfaitement repérable sur l’une des images du crâne.
L’Heterodontosaurus, dont le nom signifie « lézard aux dents diverses », vivait il y a 200 millions d’années. Cet herbivore, qui mesurait environ 1 mètre de la tête à la queue, avait plusieurs sortes de dents dont de solides canines dont on se demande à quoi elles lui servaient.
Un paléontologue sud-africain, Billy de Klerk, a trouvé Heterodontosaurus tucki il y a plusieurs années dans le lit d’une rivière près du Lesotho.
Pour extraire le fossile, il l’a découpé en plusieurs morceaux. Six ont fait le voyage jusqu’en France dans trois mallettes noires.
« Une chance pour nous qu’il ait été coupé à l’époque. Sinon nous n’aurions pas pu le scanner », estime Vincent Fernandez.
Dans ce laboratoire affecté à la paléontologie, le faisceau n’est pas en mesure de balayer des objets de plus de 30 centimètres.
« Nous sommes venus en France avec plein de questions », dit Jonah Choinière. « Nous voulons essayer de mieux comprendre comment ce dinosaure respirait, comment il mangeait, comment il se déplaçait ».
« La question scientifique principale est de savoir à quoi lui servaient les petites plaques osseuses qu’il a entre les côtes », indique Vincent Fernandez. Présentes chez les oiseaux, ce type de côtes aide à la respiration. « Mais l’Heterodontosaurus n’a rien à voir avec la branche qui a donné les oiseaux », ajoute-t-il. « C’est donc étrange ».
Autre interrogation: quel rôle jouaient les petites côtes qui recouvraient son abdomen?
« En cinq jours, nous avons réalisé 321 scans et accumulé 4.000 gigaoctets de données », calcule Vincent Fernandez.
« La partie facile, c’était de scanner. La partie difficile vient après », constate en riant Kimberly Chapelle, jeune doctorante qui va à présent décrypter ces images avec l’équipe.
Il faudra encore du temps pour qu’Heterodontosaurus tucki livre ses secrets. Jonah Choinière pense qu’il aura besoin d’environ deux ans avant de pouvoir sortir une publication scientifique sur le fossile.
L’imagerie par rayons X est de plus en plus utilisée pour l’étude des fossiles. L’ESRF, qui est leader dans ce domaine, a déjà étudié le crâne du primate Toumaï, découvert au Tchad en 2001, et plus récemment le crâne de l’hominidé Sediba, trouvé en 2008 en Afrique du Sud.
Inauguré en 1994, l’ESRF compte 21 pays partenaires dont l’Afrique du Sud.
La lumière synchrotron est produite lorsque des électrons de haute énergie circulant dans un anneau de stockage sont déviés par des champs magnétiques. A Grenoble, cet anneau mesure 844 mètres de circonférence.

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