Ceci est un microraptor,
un dinosaure à quatre ailes, carnivore long d'environ 60 centimètres,
qui se nourrissait de poissons
et vécu il y a environ 120 millions d'années.
La plupart de ce que nous savons à son sujet
provient de fossiles qui ressemblent à ceci.
Alors, est-ce vraiment sa coloration ici
ou le fruit de l'imagination d'un artiste ?
La réponse est non.
Nous savons que cette chatoyante couleur noire est exacte
parce que les paléontologues ont analysé les indices contenus dans le fossile.
Mais donner un sens aux éléments recueillis
nécessite un examen attentif du fossile
et une bonne compréhension de la physique de la lumière et de la couleur.
Tout d'abord, voici ce que nous voyons effectivement sur le fossile :
des empreintes d'os et de plumes qui ont laissé des dépôts minéraux révélateurs.
Et à partir de ces empreintes,
nous pouvons déterminer que les plumes de ce microraptor
étaient similaires à celles d'un dinosaure plus récent, comme les plumes d'un oiseau.
Mais qu'est-ce qui donne aux oiseaux
leurs diverses colorations caractéristiques ?
La plupart des plumes contiennent
un seul ou deux pigments faisant office de teinture.
Le rouge vif du cardinal provient de caroténoïdes,
les mêmes pigments qui rendent les carottes orange,
tandis que le noir de son masque facial provient de la mélanine,
le pigment qui colore notre peau et nos cheveux.
Mais dans les plumes d'oiseaux,
la mélanine n'est pas seulement un colorant.
Il forme des nanostructures creuses appelés mélanosomes
qui peuvent briller de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel.
Pour comprendre comment cela fonctionne,
il faut se souvenir de certaines choses au sujet de la lumière.
La lumière est en fait
une petite onde électromagnétique se propageant à travers l'espace.
Le sommet de l'onde est un maximum,
et la distance séparant deux maxima consécutifs
est appelée la longueur d'onde.
Les maxima de lumière rouge sont éloignés de 700 milliardièmes de mètre
et pour la longueur d'onde de la lumière violette,
c'est encore plus court,
environ 400 milliardièmes de mètre, ou 400 nanomètres.
Lorsque la lumière frappe la mince surface avant
du mélanosome creux d'un oiseau,
une partie est réfléchie et une autre le traverse.
Une partie de la lumière transmise se réfléchit alors sur le fond.
Les deux ondes réfléchies interagissent.
Habituellement, elles s’annulent,
mais quand la longueur d'onde de la lumière réfléchie
correspond à la distance entre les deux réflexions,
elles se renforcent mutuellement.
La lumière verte a une longueur d'onde d'environ 500 nanomètres,
de sorte que les mélanosomes d'environ 500 nanomètres de diamètre
donneront de la lumière verte,
des mélanosomes plus petits donneront de la lumière violette,
et les plus grands donneront de la lumière rouge
Bien sûr, c'est plus complexe que cela.
Les mélanosomes sont regroupés à l'intérieur des cellules,
et d'autres facteurs,
comme la façon dont ils sont disposés au sein de la plume,
ont aussi leur importance.
Revenons au fossile du microraptor.
Quand les scientifiques ont examiné les empreintes de son plumage
avec un microscope puissant,
ils ont trouvé des nanostructures ressemblant aux mélanosomes.
Une analyse aux rayons X des mélanosomes a conforté cette théorie.
Ils contenaient des minéraux qui résulteraient
de la décomposition de la mélanine.
Les scientifiques ont ensuite choisi 20 plumes d'un même fossile
et ont constaté que les mélanosomes dans chacune des plumes se ressemblaient,
ce qui a accrédité la thèse d'un dinosaure avec une couleur unie.
Ils ont comparé ces mélanosomes de microraptor
à ceux des oiseaux modernes
et ont trouvé une similitude, sans être une concordance parfaite,
avec les plumes bleues irisées que l'on trouve sur les ailes de canard.
Et en examinant la taille exacte et l'agencement des mélanosomes,
les scientifiques ont déterminé que les plumes étaient noires irisées.
Maintenant que nous pouvons déterminer la couleur d'une plume fossilisée,
les paléontologues cherchent encore plus de fossiles
avec des mélanosomes bien conservés.
Ils ont trouvé que beaucoup de dinosaures, y compris le vélociraptor,
avaient probablement des plumes.
Certains films ne sont donc peut-être pas scientifiquement exacts.
Rusées, les filles !