Un Hétérodontosauridae du Crétacé inférieur avec des structures tégumentaires filamenteuses

La cladistique actuelle des dinosaures les répartis en deux grands ordres: Saurischia (à bassin de Lézard) et Ornithischia (à bassin d'oiseau). Si le nom peut prêter à confusion, les Avialae qui est le clade contenant les dinosaures les plus proches parents des oiseaux modernes (et les oiseaux modernes également) sont classés dans l'ordre des Saurischia.
La grande majorité des spécimens décris comme présentant des protoplumes appartiennent aux Theropoda, une sous-classe des Saurischia. Les auteurs décrivent ici un spécimen avec des structures tégumentaires filamenteuses appartenant aux Heterodontosauridae, une famille très ancienne dans l'ordre des Ornithischia. Cette découverte interroge une fois de plus sur l'histoire évolutive de la plume au sein de celle des dinosaures.

Description du fossile holotype STMN 26-3, un squelette incomplet de subadulte de Tianyulong confuciusi découvert dans le Jianchang, (Liaoning, Chine).
Analyse cladistique des caractères est réalisée par la méthode du maximum de parcimonie.

Des structures tégumentaires de type filamenteuses sont retrouvées au niveau des vertèbres cervicales et dorsales du fossile. Chaque structure est constituée d'une fibre unique creuse, rigide et non branchée similaire aux soies précédemment décrites sur la queue de Psittacosaurus. Les auteurs écartent une hypothèse artefactuelle (e.g fibres de collagènes fossilisées, Lingham-Soliar et al. 2007, Feduccia et al. 2005) car les structures sont creuses.
L'analyse cladistique place l'holotype STMN 26-3 dans la famille des Heterodontosaurideae. La découverte de plumes chez ce fossile Ornistichien étend phylogénétiquement de manière inédite la diversité des structures tégumentaires. Ils admettent cependant que l'homologie aux plumes n'est pas démontrée et les plumes plus tardives de différents groupes pourraient résulter de convergences évolutives.

Il est étonnant que les auteurs préfèrent interpréter les structures tégumentaires de T. confuciusi comme une structure proche de plumes plutôt que de celles décrite chez Psittacosaurus. Pour appuyer cette hypothèse les seuls arguments véritables sont une différence de répartition et de rigidité entre les structures or celles-ci pourraient être consécutives au processus de fossilisation.
La place phylogénétique du spécimen dans l'ordre des Ornithischia est indéniable (bassin du fossile disponible). Toutefois on peut s'interroger sur la place de T. confusioni dans la famille des Heterodontosaurideae : en effet seulement 2 synapomorphies (taille de dents) permettent cette conclusion, or le fossile analysé était incomplet et peut-être que l'ajout d'un caractère supplémentaire aurait pu changer sa position.

Si l'on considère l'hypothèse où les structures tégumentaires de T. confuciusi correspondent à une forme archaïque de plume, deux hypothèses peuvent être alors formulées:

• Soit il s'agit d'un phénomène de convergence évolutive: la proto-plume est apparue indépendement chez les hétérotonsaures et les théropodes.
• Ou bien alors il s'agit d'une homologie. Et compte tenu de la position très basale des Heterodontosaurideae dans l'ordre des Ornithischia, alors la plume serait apparue très précocement chez les dinosaures avant même la séparation Ornithischia/Saurischia. Si tel est le cas alors le caractère a été transmis puis potentiellement perdu par chez certains descendants ce qui expliquerait l'absence de protoplumes chez certaines espèces.