Imaginez une forêt du Jurassique. Des dinosaures qui se déplacent dans une végétation dense, le bruit de leurs mouvements se mêlant avec le vent dans la canopée et le concert incessant des insectes.

Ce paysage acoustique vient d’être ramené à la vie en quelque sorte. Une partie des sons que pouvaient produire les insectes d’une forêt du Jurassique ont été reproduits par l’entomologiste Fernando Montealegre de l’Université Lincoln au Royaume-Uni et ses collègues européens et chinois.

Leur travail, qui a servi à la bande sonore de la série Les dinosaures présentée par Netflix, a été publié dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (nouvelle fenêtre) (en anglais).

Pour réaliser cette reconstitution improbable, les auteurs ont analysé 20 fossiles de neuf espèces d’ensifères, qui comprennent notamment les grillons actuels et leurs proches parents. Ces insectes, dont certains vivaient il y a 165 millions d’années, ont été mis au jour dans la formation de Haifanggou, en Mongolie intérieure.

Ailes fossilisées des neuf espèces d'ensifères.

Photo : PNAS

Selon les chercheurs, plusieurs de ces espèces jurassiques pouvaient produire des sons à des fréquences relativement basses, comparables à celles de nombreux insectes actuels, dont les grillons. D’autres auraient toutefois pu émettre des sons beaucoup plus aigus, dont certains au-delà de la limite de l’audition humaine.

Un travail minutieux de reconstitution

Selon le paléontologue François Therrien du Musée royal Tyrrell de paléontologie en Alberta, la technique utilisée est novatrice. Ils ont combiné l’étude de la morphologie des insectes éteints à celle d’une centaine d'espèces vivantes pour reproduire ces sons, explique le chercheur, qui n'a pas participé à l'étude.

Les percées technologiques, notamment la tomodensitométrie [rayons X] et les synchrotrons, permettent maintenant de reconstituer en trois dimensions des spécimens d'insectes très petits préservés dans l'ambre ou dans des sédiments fins.

Loin du paysage sonore complet

François Therrien souligne que cette reconstitution est toutefois limitée, car elle se concentre exclusivement sur un groupe spécifique d’insectes. Le paysage sonore d'une forêt jurassique était beaucoup plus complexe, impliquant de nombreux autres insectes, des dinosaures et des mammifères, ce qui rend cette reconstitution très partielle.

Le paysage sonore de la forêt jurassique était complexe, impliquant de nombreux insectes, des dinosaures et des mammifères.

Photo : Université d'Uppsala/Marcin Ambrozik

Si les sons émis par les dinosaures eux-mêmes sont toujours absents du portrait, c'est parce que les scientifiques ne disposent d'aucun spécimen préservé de tissus mous, comme les cordes vocales, note François Therrien.

Les chercheurs doivent donc s'appuyer sur des structures osseuses, comme les crêtes creuses des dinosaures à bec de canard, pour tenter de reproduire leurs vocalisations, mais des découvertes futures pourraient éventuellement apporter certains indices, précise-t-il.

Selon lui, les ailes fossilisées des insectes permettent une approche différente, voire plus juste.

Le chercheur canadien a été surpris de constater que certains des sons reconstitués présentent des tons purs, ce qui pourrait révéler le recours des insectes à une stratégie pour éviter d'être localisés par des prédateurs, tels que des lézards ou de petits mammifères.

Ce qui est intéressant dans cette étude, c’est qu’elle place ces animaux dans leur environnement interactif.

En outre, les auteurs des travaux notent que si l'anatomie fossile peut révéler la hauteur et le son de base produit par un insecte, elle ne permet pas de reproduire le rythme ni le motif temporel des sons. Ces éléments, pourtant essentiels à leur communication, sont contrôlés par le système nerveux et le mouvement des ailes, deux éléments qui ne se conservent pas dans les fossiles.

Des ultrasons pour communiquer?

L'une des hypothèses les plus intrigantes de l'étude concerne une espèce, Sigmaboilus peregrinus, dont la morphologie suggère qu'elle aurait pu produire des sons à des fréquences supérieures à 20 kHz, hors de portée de l'audition humaine.

Si cette découverte est juste, elle bouscule les théories scientifiques actuelles. On pensait jusqu’à maintenant que les insectes avaient développé les ultrasons pour échapper aux systèmes d’écholocalisation des chauves-souris.

Or, le Jurassique s'est terminé il y a 145 millions d'années, tandis que les plus anciens fossiles de chauve-souris découverts datent d'environ 52 millions d'années.

Les plus anciens fossiles de chauves-souris découverts datent d'environ 52 millions d'années.

Photo : Université de Lausanne/Alona Shulenko

Selon les chercheurs, ce système de communication ultra-aigu aurait plutôt évolué pour brouiller les pistes face aux premiers mammifères terrestres prédateurs.

Mais François Therrien émet une réserve importante à ce sujet. Cette conclusion repose sur une extrapolation à partir d'insectes modernes et nécessite davantage de preuves empiriques avant d'être acceptée comme un fait établi.

Une méthode qui a de l’avenir

Le potentiel de la méthode de signature sonore est grand pour les futures recherches en paléontologie, pense François Therrien. Il estime qu’elle pourra être utilisée dès que de nouveaux spécimens seront découverts et décrits et deviendra probablement une pratique courante pour enrichir la compréhension globale des écosystèmes anciens.

De quoi rapprocher un peu plus les paléontologues de l’objectif ultime : reconstituer non seulement l’apparence des animaux, mais aussi tout leur environnement, y compris leur environnement sonore.