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La situation devait changer dans les années 1870, grâce à l'activité d'un médecin de Reims, le docteur Victor Lemoine (1837-1897), qui était aussi un très actif paléontologuepaléontologue (il fut entre autres un des tout premiers à utiliser la radiographieradiographie pour l'étude des fossilesfossiles, très peu de temps après la découverte des rayons X par Röntgen en 1895).
Le terrain de prédilection de Lemoine était les environs de Reims, aux alentours du village de Cernay, où il décrivit de nombreux éléments d'une faunefaune de vertébrésvertébrés du début du Tertiaire, plus ancienne que celle de Meudon (la faune de Cernay est aujourd'hui attribuée au PaléocènePaléocène supérieur et date d'environ 58 millions d'années).
Première reconstitution de l'oiseau géant Gastornis
Parmi les ossements découverts par Lemoine figuraient des os désarticulés d'oiseaux géants, qu'il ne tarda pas à rapporter à Gastornis. À partir de ces spécimens plus nombreux que ceux de Meudon, le médecin rémois tenta, en 1881, une reconstitution du squelette.
Ce dernier, présenté face à un jeune homme haut d'1,50 mètre pour donner l'échelle, était impressionnant, la tête portée par un long cou se trouvant à presque trois mètres de hauteur. Gastornis apparaissait comme un grand oiseauoiseau coureur aux ailes atrophiées et aux longues pattes postérieures. Mais le plus étrange était sans conteste son crânecrâne aux os peu fusionnés (contrairement à l'habitude chez les oiseaux) et aux mâchoires allongées portant des protubérances considérées par Lemoine comme l'insertion de dents.
Les oiseaux à dents
Les oiseaux à dents étaient alors à la mode chez les paléontologues, avec le célèbre Archaeopteryx du JurassiqueJurassique d'Allemagne, et aussi les genres crétacéscrétacés Hesperornis et Ichthyornis, qui venaient d'être découverts dans le Crétacé de l'Ouest américain. En plein débat sur l'évolution des espècesévolution des espèces, ces formes intermédiaires à certains égards entre les reptilesreptiles et les oiseaux modernes suscitaient l'enthousiasme des chercheurs (y compris Darwin lui-même).
Gastornis venait ainsi se placer, selon Lemoine, parmi ces oiseaux archaïques témoins des transformations du monde animal. Sa reconstitution fut reproduite à maintes reprises, y compris dans des ouvrages de vulgarisation où le jeune garçon fut remplacé par un adulte, ce qui faisait paraître l'oiseau plus impressionnant encore.