Les dents des théropodes non aviens, la lignée qui comprend la plupart des grands dinosaures carnivores, sont connues pour avoir un émail relativement fin. Or ces animaux avaient une durée de vie assez longue : autour d'une trentaine d'années pour le T.rex, par exemple. Les paléontologues s'attendaient donc à trouver des traces d'usure et de dessication sur celles-ci, du moins si elles étaient exposées en permanence à l'air libre.
Pour le confirmer, Thomas Cullen, du Musée Field d'Histoire Naturelle, à Chicago (Etats-Unis), a effectué une analyse histologique comparative des schémas d'usure des dents de tyrannosauridés et de crocodiliens. Ses résultats indiquent que, contrairement à leurs plus proches parents crocodiliens, les dents des théropodes ne présentent aucune trace d'usure ni de dessiccation sur leur surface externe, ce qui implique l'existence de tissus extra-oraux à type d'écailles labiales et de sécrétions buccales, deux éléments nécessaires pour assurer leur protection face aux agressions externes et maintenir la dentition hydratée.
Le squelette de Sue, hébergée au Musée Field et qui a servi de spécimen de comparaison dans l'étude. Crédits : Kate Golembiewski / Field Museum.
Son étude, publiée dans la revue Science, évalue aussi la relation entre la longueur du crâne et la taille des dents pour une série de dinosaures théropodes et de reptiles dentés vivants et éteints. Les auteurs ont constaté que, même si le crâne et les dents de certains théropodes étaient beaucoup plus grands que ceux des reptiles actuels, la relation entre la taille des dents et celle du crâne chez les théropodes correspondait étroitement à celle des reptiles vivants, en particulier les varans, qui eux non plus n'ont pas de dents apparentes. Ces résultats confirment bien que les dents des T. rex pouvaient être contenues dans leur gueule fermée, sans être apparentes.
Quelles implications sur le comportement ?
"Nos résultats peuvent s'appliquer à presque tous les théropodes non aviens dotés de dents. Il existe cependant plusieurs lignées de théropodes qui ont perdu leurs dents au cours de l'évolution et qui ont à la place un bec kératinisé (par exemple, les oiseaux, les ornithomimosaures ou les oviraptorosaures). Dans ces cas, ce résultat ne serait pas vraiment pertinent" explique, à Sciences et Avenir, Thomas Cullen. Un autre genre de dinosaure pourrait également ne pas correspondre à ce modèle : Spinosaurus. Les spinosaures ont en effet développé diverses adaptations semi-aquatiques. "Il existe une étroite convergence avec la morphologie des dents et des mâchoires des crocodiliens et les spinosaures pourraient avoir des lèvres réduites ou absentes de la même manière. Mais nous ne disposons pas de données permettant d'étayer cette hypothèse dans un sens ou dans l'autre".
Aucun animal ayant vécu sur Terre n'a été doté d'une morsure aussi puissante : capable d'infliger une pression de 30 t/cm2 au niveau des dents, comme l'a calculée Paul Gignac de l'université d'État de l'Oklahoma (États-Unis) dans une étude publiée dans la revue Scientific Reports, en 2017. Un travail effectué avant que l'hypothèse "lèvre" ne soit envisagée. Mais la présence de ces protections dentaires change-t-elle quelque chose ? "Il est probable que cela ne change pas grand-chose à la force et à la puissance de la morsure directement, mais les dents étant mieux protégées contre les dommages et moins cassantes, ils pouvaient les utiliser de manière plus efficace et plus complète lorsqu'ils mordaient" estime Thomas Cullen. De même, le paléontologue "ne pense pas que la présence ou l'absence de lèvres soit nécessairement liée à une différence immédiate ou spécifique de régime alimentaire".
Le point de vue de l'artiste
Mark Paul Witton est un paléontologue et un paléoartiste célèbre pour ses représentations de ptérosaures et ses nombreuses illustrations de dinosaures dans des publications scientifiques ou grand public. Sciences et Avenir l'a interrogé pour savoir comment ces nouvelles découvertes (il est également un des signataires de la publication) allaient influencer, ou pas, ses dessins. D'emblée, il souligne que son "portfolio est déjà rempli de dinosaures prédateurs aux lèvres de lézard. Et il en va de même pour de nombreux autres paléoartistes, car les tissus faciaux des dinosaures font l'objet de discussions au sein de notre communauté depuis des années". En revanche, ceux qui s'opposaient à cette idée vont devoir modifier leur approche car "le modèle du théropode sans lèvres semble tout simplement indéfendable".
Les scientifiques et les artistes ont proposé deux modèles de représentation faciale pour les théropodes. L'un avec des dents apparentes et sans lèvres comme chez les crocodiliens. L'autre avec des lèvres comme chez les reptiles terrestres. C'est le second qui semble valable. Crédits : Mark P. Witton.
En revanche, explique-t-il, changer l'imaginaire du grand public en termes de représentation des dinosaures est une autre affaire tant est ancrée l'image du dinosaure exhibant ses monstrueuses dents. La faute, en grande partie, à Jurassic Park et à ses suites : "les producteurs de films semblent réticents à l'idée d'intégrer des plumes dans leurs dessins de dinosaures, et je soupçonne que nous serons confrontés à la même difficulté pour cacher les dents. Pourtant, certains des prédateurs les plus impressionnants et les plus redoutables vivant aujourd'hui ont des plumes (rapaces) ou des lèvres (chats, chiens, hyènes, ours), et pourtant nous nous inquiétons du fait que les dinosaures soient moins féroces en ajoutant ces caractéristiques ! Personnellement, je ne pense pas qu'un tyrannosaure de huit ou neuf tonnes avec des lèvres serait moins intimidant qu'un tyrannosaure sans lèvres".
Et comme il le rappelle, justement, les dinosaures sont des animaux ayant réellement vécu et pas des monstres dont l'apparence est dictée par les humains. "Pour moi, envisager les dinosaures comme des animaux sous leur véritable forme est bien plus intéressant, et plus significatif pour apprécier leur lien avec l'histoire naturelle au sens large, que de les imaginer comme des monstres grotesques et dentus" conclut-il.