Histoire de la découverteModifier
En 1906, George Reber Weiland rapporte la présence de galets de quartz usés et polis associés aux restes de plésiosaures et de dinosaures sauropodes et interprète ces pierres comme des gastrolithes. En 1907, Barnum Brown a trouvé du gravier en étroite association avec les restes fossiles de l’hadrosaure à bec de canard Claosaurus et l’a interprété comme des gastrolithes. Brown a été l’un des premiers paléontologues à reconnaître que les dinosaures utilisaient des gastrolithes dans leur système digestif pour faciliter le broyage des aliments. Cette interprétation, cependant, a été considérée comme peu convaincante par d’autres paléontologues au fil des ans. En 1932, Friedrich von Huene a trouvé des pierres dans des sédiments du Trias supérieur, en association avec les restes fossiles du prosauropode Sellosaurus, et les a interprétées comme des gastrolithes. En 1934, la carrière de Howe, un site fossilifère du nord-ouest du Wyoming, a également livré des ossements de dinosaures avec leurs gastrolithes associés. En 1942, William Lee Stokes a reconnu la présence de gastrolithes dans les restes de dinosaures sauropodes récupérés dans des strates du Jurassique supérieur.
IdentificationModification
Les géologues ont généralement besoin de plusieurs preuves avant d’accepter qu’une pierre ait été utilisée par un dinosaure pour faciliter sa digestion. Premièrement, la pierre doit être différente des roches trouvées dans son voisinage géologique. Ensuite, elle doit être arrondie et polie, car à l’intérieur du gésier d’un dinosaure, toute véritable gastrolithe aurait été soumise à l’action d’autres pierres et de matériaux fibreux dans un processus similaire à celui d’un culbuteur de pierres. Enfin, la pierre doit être trouvée avec les fossiles du dinosaure qui l’a ingérée. C’est ce dernier critère qui pose problème pour l’identification, car les pierres lisses trouvées sans contexte peuvent (parfois à tort) être rejetées comme ayant été polies par l’eau ou le vent. Christopher H. Whittle (1988,9) a été le premier à analyser au microscope électronique à balayage les motifs d’usure des gastrolithes. Wings (2003) a découvert que les gastrolithes d’autruche se déposaient à l’extérieur du squelette si la carcasse était déposée dans un environnement aquatique pendant seulement quelques jours après la mort. Il conclut que cela est susceptible de s’appliquer à tous les oiseaux (à l’exception peut-être du moa) en raison de leurs os remplis d’air, ce qui ferait qu’une carcasse déposée dans l’eau flotterait pendant le temps nécessaire pour qu’elle pourrisse suffisamment pour permettre aux gastrolithes de s’échapper.
Les gastrolithes peuvent être distingués des roches arrondies de cours d’eau ou de plage par plusieurs critères : les gastrolithes sont très polis sur les surfaces supérieures, avec peu ou pas de polissage dans les dépressions ou les crevasses, ressemblant souvent fortement à la surface de dents animales usées. Les roches usées par un cours d’eau ou une plage, en particulier dans un environnement à fort impact, présentent un polissage moindre sur les surfaces supérieures, avec souvent de nombreux petits trous ou fissures sur ces surfaces supérieures. Enfin, les gastrolithes très polis présentent souvent de longues rilles microscopiques, vraisemblablement causées par le contact avec l’acide gastrique. Étant donné que la plupart des gastrolithes ont été dispersés lors de la mort de l’animal et que beaucoup d’entre eux sont arrivés dans un cours d’eau ou sur une plage, certains gastrolithes présentent un mélange de ces caractéristiques d’usure. D’autres ont sans doute été avalés par d’autres dinosaures et les gastrolithes très polis peuvent avoir été avalés à plusieurs reprises.
Aucun des gastrolithes examinés dans une étude de 2001 sur les gastrolithes de Cedarosaurus ne présentait la texture « savonneuse » populairement utilisée pour distinguer les gastrolithes des autres types de clast. Les chercheurs ont rejeté l’utilisation d’une texture savonneuse pour identifier les gastrolithes comme étant « peu fiable ». Les gastrolithes ont tendance à être universellement ternes, bien que les couleurs représentées soient variées : noir, brun foncé, rouge violacé et gris-bleu. Les valeurs de réflectance supérieures à 50% sont très diagnostiques pour identifier les gastrolithes. Les clastes provenant des plages et des cours d’eau avaient tendance à avoir des valeurs de réflectance inférieures à 35%. Moins de dix pour cent des clastes de plage ont des valeurs de réflectance se situant entre 50 et 80%.
La photographie # 311488 de l’American Museum of Natural History démontre un squelette articulé d’un Psittacosaurus mongoliensis, provenant de la formation Ondai Sair, Crétacé inférieur de Mongolie, montrant une collection d’environ 40 gastrolithes à l’intérieur de la cage thoracique, à peu près à mi-chemin entre l’épaule et le bassin.
Distribution géologiqueEdit
JurassiqueEdit
Les gastrolithes ont parfois été appelés pierres de Morrison parce qu’on les trouve souvent dans la formation de Morrison (du nom de la ville de Morrison, à l’ouest de Denver, dans le Colorado), une formation du Jurassique tardif vieille d’environ 150 millions d’années. Certains gastrolithes sont faits de bois pétrifié. La plupart des cas connus de gastrolithes préservés de sauropodes proviennent d’animaux du Jurassique.
CrétacéEdit
La formation du Crétacé précoce Cedar Mountain du centre de l’Utah est pleine de cherts rouges et noirs très polis, qui peuvent représenter en partie des gastrolithes. Les cherts peuvent eux-mêmes contenir des fossiles d’animaux anciens, tels que des coraux. Ces pierres ne semblent pas être associées à des dépôts de cours d’eau et sont rarement plus grandes que la taille d’un poing, ce qui est cohérent avec l’idée qu’il s’agit de gastrolithes.
Gastrolithes de sauropodesModifié
La plupart des cas connus de gastrolithes de sauropodes préservés proviennent d’animaux du Jurassique. Les plus grands gastrolithes connus trouvés en association avec des squelettes de sauropodes mesurent environ 10 centimètres de long.
Cedarosaurus weiskopfaeEdit
En 2001, Frank Sanders, Kim Manley et Kenneth Carpenter ont publié une étude sur 115 gastrolithes découverts en association avec un spécimen de Cedarosaurus. Les pierres ont été identifiées comme des gastrolithes sur la base de leur distribution spatiale serrée, d’un support matriciel partiel et d’une orientation sur le bord indiquant qu’elles ont été déposées alors que la carcasse avait encore des tissus mous. Leurs valeurs élevées de réflectance de surface sont cohérentes avec d’autres gastrolithes de dinosaures connus. Presque tous les gastrolithes du Cedarosaurus ont été trouvés dans un volume de 0,06 m d’espace dans la région intestinale du squelette.
La masse totale des gastrolithes eux-mêmes était de 7 kilogrammes (15 lb). La plupart avaient un volume inférieur à 10 millilitres (0,35 fl oz imp ; 0,34 US fl oz). Le clast le moins massif pesait 0,1 gramme (0,0035 oz) et le plus massif pesait 715 grammes (25,2 oz), la plupart d’entre eux se situant à l’extrémité inférieure de cette fourchette. Les clastes avaient tendance à être de forme presque sphérique, bien que les plus grands spécimens étaient aussi les plus irréguliers. Les plus grands gastrolithes ont contribué le plus à la surface totale de l’ensemble. Certains gastrolithes étaient si grands et de forme si irrégulière qu’ils auraient pu être difficiles à avaler. Les gastrolithes étaient principalement composés de chert, avec quelques clastes de grès, de siltstone et de quartzite également inclus.
Puisque certains des gastrolithes les plus irréguliers sont également les plus grands, il est peu probable qu’ils aient été ingérés par accident. Le Cedarosaurus a pu trouver que les clastes irréguliers étaient des gastrolithes potentiels attrayants ou n’était pas sélectif sur la forme. Les clastes étaient généralement de couleur terne, ce qui suggère que la couleur n’était pas un facteur important dans la prise de décision du sauropode. Le rapport surface/volume élevé des plus gros clastes suggère que les gastrolithes ont pu décomposer la matière végétale ingérée en la broyant ou en l’écrasant. Les clastes de grès avaient tendance à être fragiles et certains se sont brisés au cours du processus de collecte. Les gastrolithes de grès ont pu être rendus fragiles après leur dépôt par la perte de ciment causée par l’environnement chimique externe. Si les clastes étaient si fragiles du vivant de l’animal, ils ont probablement roulé et culbuté dans le tube digestif. S’ils étaient plus robustes, ils auraient pu servir de partie d’un système de broyeur à billes.
MigrationEdit
Les paléontologues recherchent de nouvelles méthodes pour identifier les gastrolithes qui ont été trouvés dissociés des restes animaux, en raison des informations importantes qu’ils peuvent fournir. Si la validité de ces gastrolithes peut être vérifiée, il pourrait être possible de retracer les roches gastrolithiques jusqu’à leurs sources originales. Cela pourrait fournir des informations importantes sur la façon dont les dinosaures ont migré. Comme le nombre de gastrolithes suspectés est important, ils pourraient fournir de nouvelles informations significatives sur la vie et le comportement des dinosaures.