Camarasaurus

Dans la grande galerie des dinosaures du Jurassique américain, le Camarasaurus fait figure de second rôle. Le Diplodocus est plus long, le Brachiosaure plus haut, l'Apatosaurus plus célèbre. Lui n'a battu aucun record. Il a seulement été, et de loin, le sauropode le plus commun de la Formation de Morrison — l'un des dinosaures les mieux représentés au monde par le nombre de fossiles.

Cette banalité est une chance. Quand on dispose de dizaines de squelettes, de crânes, de dents par centaines, on peut poser des questions impossibles ailleurs : à quel âge un sauropode devenait-il adulte ? Combien de temps durait une dent ? Les jeunes mangeaient-ils comme leurs parents ? Ces animaux migraient-ils ? Pour chacune de ces questions, c'est souvent un Camarasaurus qui a fourni la première réponse. Il est à la paléontologie des sauropodes ce que la souris est à la biologie : l'animal ordinaire sur lequel on apprend tout.

1877 : un nom né dans la guerre des os

Au printemps 1877, à Garden Park, près de Cañon City, dans le Colorado, un enseignant local, Oramel W. Lucas, découvre de grandes vertèbres et les envoie à Edward Drinker Cope. Nous sommes en pleine guerre des os, la rivalité acharnée qui oppose Cope à Othniel Charles Marsh. Cope publie dans l'urgence, en août 1877, et nomme l'animal Camarasaurus supremus : le « lézard à chambres suprême ». Le nom désigne un trait qui le frappe d'emblée : ses vertèbres sont creusées de vastes cavités, qui les rendent, écrit-il en substance, étonnamment légères pour leur volume.

Cope ignorait alors ce que l'on sait aujourd'hui : ces chambres étaient envahies par des sacs aériens reliés aux poumons, comme chez les oiseaux. Le Camarasaurus en est un exemple classique ; le paléontologue Mathew Wedel s'est appuyé sur ce type de vertèbres pour montrer, en 2003, combien la pneumatisation allégeait le squelette des sauropodes et renseignait sur leur respiration.

La même année, Cope fait réaliser par l'anatomiste John A. Ryder une reconstitution du squelette entier, présentée en décembre 1877 devant l'American Philosophical Society. C'est la plus ancienne reconstitution squelettique connue d'un sauropode. Elle est fausse sur bien des points — on ne savait presque rien de l'animal —, mais elle marque le moment où quelqu'un a, pour la première fois, tenté de dessiner un de ces géants en entier.

Dès 1878, Marsh nomme de son côté Morosaurus des restes du Wyoming qui appartiennent en réalité au même genre ; d'autres noms suivront. Il faudra des décennies de révisions pour que tout ce matériel soit rangé sous Camarasaurus. La monographie d'Henry Fairfield Osborn et Charles Mook, en 1921, fait enfin le point sur les sauropodes de Cope. On distingue aujourd'hui couramment quatre espèces : C. grandis, la plus ancienne dans la formation, puis C. lentus, puis C. supremus, la plus récente et la plus grande, à laquelle s'ajoute C. lewisi, décrite sous le nom de Cathetosaurus en 1988.

Le portrait d'un sauropode trapu

À côté de ses voisins diplodocidés, le Camarasaurus est un animal compact. Le cou, porté haut, est moins long que celui des diplodocidés — douze vertèbres cervicales —, le tronc large et profond, la queue nettement plus courte que chez un Diplodocus et dépourvue de fouet. Les épaules sont un peu plus hautes que les hanches. Les membres sont massifs ; chaque main porte une grande griffe au pouce, et les pieds trois griffes aplaties et recourbées sur les orteils internes.

Mais c'est la tête qui le rend reconnaissable entre tous. Au lieu du crâne long et bas des diplodocidés, le Camarasaurus a une tête courte, haute et massive, au museau arrondi, percée de très grandes ouvertures nasales situées haut sur le crâne, devant les yeux. Les narines osseuses se trouvaient ainsi presque sur le front ; la narine charnue, elle, débouchait sans doute plus bas et plus en avant, comme chez la plupart des animaux actuels. Les mâchoires sont garnies de grosses dents en forme de cuillère, épaisses, légèrement inclinées vers l'avant, réparties sur toute la longueur de la bouche.

Le crâne qu'on a prêté à un autre

Le Camarasaurus a joué un rôle involontaire dans l'une des erreurs les plus célèbres de la paléontologie. Pendant des décennies, les squelettes d'Apatosaurus — le « brontosaure » — ont été exposés avec une tête courte et massive de type camarasaure, faute de crâne retrouvé en connexion. Au Carnegie Museum de Pittsburgh, le squelette monté porta ainsi de 1934 à 1979 un moulage de crâne aujourd'hui reconnu comme celui d'un Camarasaurus, jusqu'à ce que les travaux de David Berman et John McIntosh, en 1978, démontrent que l'Apatosaurus avait une tête longue et basse de diplodocidé. Toute l'histoire est racontée dans notre fiche Apatosaurus. L'erreur s'explique : dans les carrières de Morrison, les crânes de Camarasaurus sont de loin les crânes de sauropodes les plus fréquents.

Des dents qui racontent un menu

Les dents en cuillère du Camarasaurus sont devenues un terrain d'étude à part entière, et elles éclairent une énigme classique du Jurassique américain : comment autant de sauropodes géants pouvaient-ils cohabiter dans le même paysage sans s'affamer ? La réponse tient en grande partie à leur bouche.

En 1998, Anthony Fiorillo a examiné au microscope les rayures et les piqûres laissées sur l'émail par la nourriture. Chez le Camarasaurus adulte, l'usure indique des aliments plus coriaces que ceux du Diplodocus. Les dents des jeunes Camarasaurus montrent au contraire une usure semblable à celle du Diplodocus. Cette différence suggère un changement de régime au cours de la croissance, les jeunes partageant peut-être la nourriture des Diplodocus adultes.

En 2014, David Button, Emily Rayfield et Paul Barrett ont modélisé les crânes des deux animaux par éléments finis, la méthode qu'utilisent les ingénieurs pour tester la résistance d'une pièce. Le crâne du Camarasaurus pouvait exercer et encaisser une morsure nettement plus puissante que celui du Diplodocus, compatible avec des végétaux plus durs. Deux sauropodes voisins, deux outils différents : ce partage des ressources aurait contribué à leur coexistence.

Un migrateur du Jurassique ?

La Formation de Morrison était une vaste plaine d'inondation au climat saisonnier, marqué par de longues saisons sèches. Comment des herbivores de plusieurs dizaines de tonnes y trouvaient-ils assez de nourriture et d'eau toute l'année ? En 2011, Henry Fricke et ses collègues ont apporté une réponse inédite, publiée dans Nature, grâce à l'émail dentaire du Camarasaurus.

Ils ont mesuré les isotopes de l'oxygène de l'émail — une sorte de signature chimique de l'eau bue par l'animal pendant la formation de la dent — et les ont comparés à ceux des carbonates formés dans les sols, les lacs et les marais des basses terres de Morrison. Les valeurs ne correspondaient pas : une partie de l'eau bue par ces Camarasaurus venait d'ailleurs, de régions plus élevées. Les auteurs en concluent que certaines populations effectuaient des migrations saisonnières de plusieurs centaines de kilomètres entre les plaines et les hauteurs. C'était le premier argument géochimique en faveur de migrations chez un sauropode, une idée jusque-là fondée sur de simples analogies avec les grands mammifères. La migration reste une interprétation de cette signature chimique, pas une observation.

Grandir pendant quarante ans

Parce qu'on en possède des individus de tous âges, le Camarasaurus est aussi un modèle pour la croissance des sauropodes. Le spécimen le plus célèbre est un jeune, CM 11338, mis au jour en 1919-1920 à la carrière Carnegie de l'actuel Dinosaur National Monument (Utah), exposé au Carnegie Museum de Pittsburgh depuis 1924 et décrit en 1925 par Charles Gilmore. Long d'environ quatre mètres et demi selon un panneau du Dinosaur National Monument, il est resté presque entièrement en connexion, le cou rejeté en arrière : c'est l'un des squelettes de sauropode les plus complets jamais trouvés.

Le problème des os longs de sauropodes, c'est qu'ils se remodèlent en grandissant et effacent leurs premières lignes de croissance. En 2014, Katja Waskow et Martin Sander ont contourné l'obstacle en échantillonnant les côtes d'un Camarasaurus adulte de taille plutôt modeste, dont l'os a gardé un enregistrement presque complet. Leur résultat : il lui avait fallu environ 40 ans pour atteindre sa taille définitive, et la maturité sexuelle est interprétée comme atteinte vers 18 à 19 ans. Les auteurs soulignent que ces chiffres valent pour un individu et devront être confirmés sur d'autres.

La taille n'est d'ailleurs pas un bon indicateur de l'âge. En 2017, Cary Woodruff et John Foster ont décrit le premier Camarasaurus du Montana, le plus septentrional connu : un animal relativement petit, et pourtant adulte d'après l'histologie de ses os.

Arthrite, griffes et empreintes de peau

Un autre spécimen, baptisé « E.T. » (SMA 0002) et conservé au Sauriermuseum d'Aathal, en Suisse, a révélé des détails rarissimes. Provenant de Howe Ranch, dans le Wyoming, c'est le premier sauropode retrouvé avec les quatre pieds complets et articulés, accompagnés d'empreintes de peau. Emanuel Tschopp et ses collègues en ont tiré en 2015 une reconstitution précise des pieds — et la forme attendue des empreintes de pas du Camarasaurus.

Les mêmes os ont livré, en 2014, un dossier médical. Plusieurs phalanges portent des excroissances interprétées comme des signes d'arthrose, une autre une fracture, une autre encore une lésion d'ostéochondrose. Surtout, les points d'attache des tendons des griffes des pieds sont ossifiés, ce que les auteurs attribuent à un usage intense et prolongé de ces griffes — peut-être pour gratter le sol, pour creuser. L'hypothèse reste prudente, mais elle montre qu'un os malade peut renseigner sur un comportement disparu.

Combien mesurait-il vraiment ?

Les chiffres de taille varient beaucoup, et il faut dire pourquoi. Les espèces les plus courantes, C. lentus et C. grandis, mesuraient environ quinze mètres de long pour une masse moyenne de l'ordre d'une dizaine de tonnes, selon les estimations de John Foster ; le squelette de Lyon fait environ quatorze mètres. C. supremus était nettement plus grand — d'environ 20 % selon la révision de Takehito Ikejiri (2005) —, mais il est surtout connu par des os isolés, et les estimations tirées de ces os divergent : environ 18 m et 24 t pour Gregory Paul, jusqu'à 23 m et plus de 40 t pour Foster. Ces valeurs sont des extrapolations, pas des mesures.

Le monde de Morrison

Le Camarasaurus vivait il y a environ 155 à 148 millions d'années dans la Formation de Morrison, cette immense plaine de l'ouest américain parcourue de rivières, ponctuée de forêts-galeries de conifères, de fougères et de cycadales, sous un climat chaud aux saisons sèches marquées. Il y croisait le Diplodocus et l'Apatosaurus, brouteurs de strates basses, le Brachiosaure, brouteur de cimes, le Stégosaure et son armure de plaques. Le grand prédateur du milieu était l'Allosaure, pour qui les jeunes sauropodes constituaient sans doute des proies.

Dans ce paysage, le Camarasaurus occupait une place à part : un brouteur de hauteur moyenne, capable de mordre fort et de broyer des végétaux coriaces que les diplodocidés laissaient. Son cousin le plus proche sur notre site est le Giraffatitan africain : tous deux appartiennent aux macronariens, les sauropodes « à grand nez », la lignée qui mènera plus tard aux titanosaures géants comme l'Argentinosaurus.

Ce que le Camarasaurus nous apprend

Il n'a pas l'aura du brontosaure ni le gigantisme du Brachiosaure. Mais c'est grâce à des animaux comme lui, trouvés par centaines, que la paléontologie a pu passer de la chasse aux records à la biologie : la croissance, l'alimentation, le remplacement des dents, les maladies, les déplacements saisonniers. Chaque nouveau Camarasaurus ajoute un point à une courbe, et non un nom à une liste.

Le « lézard à chambres » de Cope, dessiné en 1877 avec des pattes de lézard, est devenu l'un des dinosaures que l'on comprend le mieux.