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Les simulations avec éléments finis montrent que les crânes de pachycéphalosaures supportaient les collisions. Crédit : Chris Kriegner, Tetsuto Miyashita
Pour étudier les possibles chocs entre pachycéphalosaures, Eric Snively, de l'Université de l'Alberta, et Andrew Cox, de l'Université de Villanova, ont décidé d'utiliser la méthode des éléments finis. Cette technique de calcul numériquenumérique est notamment employée pour simuler l'écoulement d'airair autour d'un avion ou la déformation d'une carrosserie de voituresvoitures pendant une collision.
Rappelons que les pachycéphalosaures vivaient au Canada, aux Etats-Unis et même en Mongolie à l'époque du Crétacé supérieur, c'est-à-dire il y a entre 80 et 65 millions d'années. Ils possédaient un crânecrâne en forme de dôme (voir la figure 1) dont l'épaisseur pouvait atteindre 20 cm. Une telle caractéristique a très tôt étonné les paléontologuespaléontologues qui se sont interrogés sur les raisons d'une telle morphologiemorphologie. En établissant une parenté entre les dinosaures et les iguanes, comme ceux des îles Galapagos, ils ont émis l'hypothèse que les jeunes adultes pouvaient s'affronter en combats en heurtant leurs têtes afin de gagner les faveurs des femelles pachycéphalosaures.
Figure 1. Un crâne de pachycéphalosaure. Crédit : Denver Museum of Nature and Science
Duels interdits pour les jeunes et les vieux
En étudiant l'anatomieanatomie des crânes de pachycéphalosaures, certains paléontologues ont cependant conclu que cette hypothèse était peu probable car, malgré leur épaisseur, les dômes n'auraient pas vraiment pu résister à des chocs répétés entre ces animaux de 4 à 5 mètres de long et pesant jusqu'à 2 tonnes. Cependant, le doute subsistait et c'est pourquoi les moyens modernes de simulation sur ordinateurordinateur ont été employés. La méthode des éléments finis est simple dans son principe : on décompose un objet en une série de volumesvolumes élémentaires analogues à une décomposition en mailles d'une surface et on calcule les mouvementsmouvements de ces éléments sous l'action de forces. La même technique est aussi utilisée en météorologie et en océanographie.
Dans une étude publiée dans la revue Palaeontologica Electronica, les deux chercheurs ont exposé les résultats de leurs simulations . S'il s'avère que les pachycéphalosaures jeunes et vieux ne pouvaient probablement pas se lancer dans des duels sans risquer de se briser le crâne, il ne semble pas du tout être de même pour les jeunes adultes. Ils ont en particulier découvert qu'un élément clé pour résister au choc est la présence d'intervalles entre les vertèbres, évoquant une structure similaire existant chez les girafes actuelles. En cas de chocs, la colonne devait pouvoir fonctionner comme un ressort absorbant de l'énergieénergie, réduisant ainsi les contraintes mécaniques sur les dômes des crânes. Il ne faudrait pas pour autant en conclure que les pachycéphalosaures adultes s'affrontaient bien en duels pour les femelles en se heurtant la tête. Tout ce que semble démontrer cette étude c'est qu'ils pouvaient le faire...
