Un fossile de dinosaure vieux de 115 millions d’années révèle des traces chimiques du sang, mais l’identification des cellules est contestée

De minuscules structures dans un os de dinosaure brésilien

Des structures microscopiques d’environ 23 micromètres de long et 20 micromètres de large, ainsi que des traces chimiques d’une molécule présente dans le sang, ont été découvertes dans les os de la patte d’un dinosaure qui vivait au Brésil il y a environ 115 millions d’années. Les chercheurs interprètent ces structures comme des globules rouges minéralisés, mais une spécialiste indépendante conteste cette identification.

L’étude, publiée le 2 novembre 2026 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, porte sur Aratasaurus museunacionali, un prédateur bipède du Crétacé inférieur. Le fossile provient d’une mine de gypse du Ceará, dans le nord-est du Brésil. Les os conservés comprennent une partie de la cuisse droite, de la jambe et du pied.

Une équipe dirigée par Kliti Grice, géochimiste spécialiste des matières organiques et des isotopes à l’université Curtin de Perth, en Australie, a détecté de l’hème B et un composé apparenté chimiquement modifié, appelé 3,8-diéthyl-hème B. L’hème est le composant contenant du fer qui permet à l’hémoglobine, principale protéine de transport de l’oxygène dans les globules rouges, de remplir sa fonction.

Les chercheurs accordent une importance particulière au fait que ces composés ont été détectés dans de minuscules structures situées à l’intérieur des canaux vasculaires de l’os, où circulaient autrefois les vaisseaux sanguins. Des études antérieures avaient identifié des formes pouvant correspondre à des cellules sanguines dans des fossiles de dinosaures. Cette équipe estime que la combinaison de leur emplacement, de leur conservation minérale et des indices chimiques étaye davantage son interprétation.

Grice, première autrice de l’étude, a décrit cette découverte comme la persistance de traces à travers les temps géologiques :

Nous n’avons pas trouvé une fiole de sang de dinosaure. Ce que nous observons, c’est un écho minéral et moléculaire d’une biologie ancienne, et c’est bien plus intéressant sur le plan scientifique.

Un jeune prédateur au parcours insolite

Aratasaurus mesurait environ 3,1 mètres de long et pesait, selon les estimations, quelque 35 kilogrammes. L’individu étudié avait probablement environ quatre ans à sa mort. Il s’agissait donc d’un juvénile ou d’un jeune adulte, qui était peut-être encore en croissance.

Le fossile a été découvert sur le site de Mina Pedra Branca, dans la formation de Romualdo, au sein de la région de Chapada do Araripe, près du point de rencontre entre les États du Ceará, du Pernambouc et du Piauí. Cette formation est connue pour ses fossiles exceptionnellement bien conservés.

Alexander Kellner, coauteur de l’étude et paléontologue au Musée national du Brésil, a expliqué que les restes de l’animal avaient atteint le fond d’un ancien lac. Une grande partie du squelette a disparu, mais les éléments de la patte qui ont subsisté ont fini par fournir des informations anatomiques et des échantillons pour les analyses chimiques.

Le spécimen a également survécu à une catastrophe bien plus récente. Il était en cours de préparation au Musée national lorsque l’institution a été ravagée par un incendie en 2018. Selon Kellner, la zone où se trouvait le fossile a échappé aux flammes.

D’une mine de gypse à l’étude moléculaire

Cette découverte est le fruit de près de deux décennies de travaux menés par des chercheurs brésiliens et internationaux. De petits fragments restés après la préparation du fossile se sont révélés précieux pour des instruments capables de détecter des quantités infimes de composés organiques.

• 2008 : le fossile est découvert dans une mine de gypse du Ceará et transféré au musée de paléontologie Plácido Cidade Nuvens, à Santana do Cariri.
• 2016 : le spécimen est envoyé au Musée national de Rio de Janeiro pour y être étudié plus avant.
• 2018 : le fossile survit à l’incendie du Musée national.
• 2020 : une équipe dirigée par Juliana Sayão décrit Aratasaurus museunacionali comme une nouvelle espèce.
• 2 novembre 2026 : l’étude de ses structures microscopiques et des composés chimiques liés au sang est publiée dans les PNAS.

Parmi les chercheurs brésiliens ayant contribué à ces nouveaux travaux figurent Renan Bantim et Antônio Saraiva, de l’université régionale du Cariri, ainsi que Sayão et Kellner, du Musée national de l’université fédérale de Rio de Janeiro. Des chercheurs d’institutions allemandes, japonaises et américaines ont également participé à l’étude.

Comment les chercheurs ont rapproché forme et chimie

L’équipe a combiné microscopie, analyse minérale et chimie moléculaire. Chaque méthode a permis d’examiner un aspect différent du problème : l’apparence des structures, les éléments qui les ont préservées et les composés organiques qui subsistaient.

La chromatographie liquide à haute performance a séparé les composés extraits du fossile. La spectrométrie de masse a ensuite contribué à les identifier à partir de leur masse moléculaire et de leurs profils chimiques. Les chercheurs ont comparé les mesures, notamment l’absorption de la lumière ultraviolette et visible, à celles de références modernes authentiques.

La spectroscopie Raman et la microscopie électronique ont apporté d’autres éléments. L’analyse Raman révèle la composition chimique d’un matériau à partir de la manière dont il interagit avec la lumière, tandis que les microscopes électroniques permettent d’observer des détails trop petits pour les microscopes optiques ordinaires. Ensemble, ces méthodes ont aidé à localiser des signaux liés à l’hème dans les structures microscopiques.

Grice a expliqué que l’intérêt résidait dans le rapprochement de plusieurs observations au même endroit. La présence d’une molécule liée au sang dans un extrait constitue un premier indice ; retrouver cette molécule dans une structure particulière, située dans un ancien vaisseau sanguin, offre aux chercheurs une explication plus précise à mettre à l’épreuve.

L’équipe a également recherché d’éventuelles contaminations et conclu que les micro-organismes ou les plantes environnants étaient peu susceptibles d’être à l’origine de l’hème détecté. Cette analyse est importante : les os fossiles ont été en contact avec des sédiments, de l’eau et des organismes pendant des millions d’années, autant de sources potentielles de matière organique.

Un minéral de manganèse pourrait expliquer la conservation

La hausmannite, un oxyde de manganèse présent à l’état naturel, était associée aux structures identifiées comme des globules rouges. Les chercheurs avancent que la formation de minéraux au début du processus de fossilisation a contribué à stabiliser ou à reproduire les cellules avant que leur décomposition ne détruise leur forme.

Un enfouissement rapide a peut-être également joué un rôle. L’explication de l’équipe repose sur un milieu pauvre en oxygène et sur la présence de tapis microbiens, de fines couches de micro-organismes vivant ensemble à la surface d’un substrat. Ces conditions auraient pu ralentir la décomposition tout en favorisant la conservation minérale.

Le scénario proposé relie les conditions d’enfouissement aux indices microscopiques : les sédiments ont recouvert les restes, une chimie locale inhabituelle a favorisé la formation de minéraux et certains composés organiques ont subsisté aux côtés des structures qui en ont résulté. La chronologie et les étapes chimiques avancées restent une hypothèse expliquant l’état exceptionnel du fossile.

L’hème est bien plus petit qu’une protéine d’hémoglobine entière. La découverte d’hème et de ses produits de transformation permet donc aux chercheurs d’étudier un composant chimique de la biologie de l’animal qui a survécu. Il s’agit de structures minéralisées et de traces moléculaires, et non de sang liquide préservé.

Pourquoi une spécialiste indépendante met en doute l’identification des cellules

Mary Schweitzer, paléontologue moléculaire à l’université d’État de Caroline du Nord, qui n’a pas participé à l’étude, conteste l’interprétation des structures microscopiques. Ses objections portent sur leur forme, leur taille et l’absence d’un trait visible attendu dans les globules rouges d’animaux tels que les oiseaux et les reptiles.

Chez l’être humain, les globules rouges matures perdent leur noyau, le compartiment qui contient le matériel génétique. Les oiseaux et les reptiles conservent leur noyau dans les globules rouges, ce qui forme généralement une bosse bien visible. Schweitzer a indiqué que les structures fossiles semblent plus concaves et dépourvues de cette bosse.

Schweitzer juge également ces structures plus petites que la plupart des globules rouges des animaux autres que les mammifères. Résumant ses réserves sur leur apparence, elle a déclaré :

la ressemblance morphologique n’est pas établie.

Les auteurs de l’étude fondent leur interprétation sur la convergence des indices : de nombreuses structures situées dans des canaux vasculaires, leur minéralisation et des signaux chimiques associés à l’hème. Schweitzer reconnaît que des molécules d’origine biologique peuvent survivre aux temps géologiques et salue le recours à de nouvelles techniques moléculaires, mais elle reste sceptique quant à l’identification de ces structures comme des globules rouges.

Le désaccord porte donc essentiellement sur la nature de ces structures. Les auteurs y voient des restes cellulaires préservés, dont la chimie vient étayer l’identification ; Schweitzer estime que leur anatomie visible correspond mal aux cellules attendues chez ce dinosaure.

Ce que la comparaison avec le sang des oiseaux apporte

Les structures fossiles mesuraient en moyenne 22,97 micromètres de long et 19,54 micromètres de large. Un micromètre équivaut à un millième de millimètre : ces objets sont donc trop petits pour être examinés à l’œil nu.

Dans la comparaison présentée avec l’étude, la largeur des globules rouges des oiseaux actuels est estimée entre 7,5 et 13 micromètres. Selon ces chiffres, les structures fossiles sont environ 1,5 à 2,6 fois plus larges. Elles ont été décrites comme presque sphériques, tandis que les globules rouges des oiseaux actuels sont plus nettement allongés.

La comparaison avec les oiseaux et celle de Schweitzer avec un éventail plus large d’animaux aboutissent à des évaluations différentes de la taille. Sa critique porte également sur l’aspect concave et l’absence de la bosse du noyau, des caractéristiques que les seules mesures ne permettent pas de trancher.

Les dimensions cellulaires intéressent les chercheurs, car le transport de l’oxygène est lié aux besoins énergétiques d’un animal. L’équipe espère que les études moléculaires pourront à terme contribuer à l’étude de l’évolution du sang, du métabolisme et de l’activité des animaux disparus. Aucune estimation directe de la température corporelle ou du niveau d’activité d’Aratasaurus n’a été présentée.

Des traces de collagène, un autre indice de biologie ancienne

Le fossile a également livré des acides aminés associés au collagène, la protéine structurelle abondante dans les os et d’autres tissus conjonctifs. Les acides aminés sont les petites unités chimiques qui constituent les protéines.

Ces résultats élargissent l’étude au-delà de la chimie du sang. L’os a conservé des indices liés à ses tissus de soutien ainsi que des composés associés au transport de l’oxygène, offrant aux chercheurs plusieurs catégories de matière biologique ancienne à examiner.

Aucune protéine de collagène ancienne intacte ni aucun ADN de dinosaure n’a été retrouvé. Grice a expliqué que les grosses molécules porteuses d’informations biologiques complexes ne se conservent pas de la même manière que les petites molécules et les résidus chimiquement altérés.

Les plus anciennes traces d’ADN signalées et citées à propos de cette découverte proviennent de sédiments du Groenland datant d’environ deux millions d’années. Le fossile d’Aratasaurus a environ 115 millions d’années. Les travaux portent sur la persistance de certaines traces chimiques pendant cet intervalle bien plus long.

Grice a déclaré que ces recherches incitaient les scientifiques à continuer d’étudier la durée de persistance des informations biologiques :

Ces travaux nous encouragent à continuer de tester les limites de la conservation moléculaire, plutôt que de partir du principe que toute information biologique doit disparaître au bout d’un certain temps.

De petits fragments de musée pourraient livrer d’autres réponses

L’analyse d’Aratasaurus s’est appuyée sur de minuscules fragments laissés par la préparation du fossile. La découverte présente un intérêt concret pour les musées : des fragments conservés à l’issue d’anciens travaux peuvent renfermer des composés chimiques que les méthodes d’autrefois ne permettaient pas de détecter.

Certains tests moléculaires nécessitent de broyer ou de consommer un échantillon d’une autre manière, ce qui rend le choix du spécimen important. Les fragments résiduels peuvent servir à ces analyses tout en laissant le fossile principal disponible pour l’étude anatomique et l’exposition.

D’autres travaux pourraient déterminer si des associations similaires entre structures vasculaires, minéraux et chimie de l’hème existent dans d’autres spécimens. Des comparaisons entre fossiles aideraient aussi les chercheurs à étudier le processus de conservation et à éclairer les désaccords sur l’identification des cellules.

Martin Van Kranendonk, directeur de l’École des sciences de la Terre et des sciences planétaires de l’université Curtin, a également évoqué des applications possibles en astrobiologie, l’étude de la vie dans l’Univers. Comprendre quelles traces biologiques résistent aux conditions hostiles sur Terre peut aider à rechercher ailleurs des traces de vie ancienne.

Pour la paléontologie, l’occasion immédiate est plus proche : examiner des collections connues à l’aide d’instruments qui relient l’anatomie microscopique d’un fossile à sa chimie. Le spécimen brésilien montre pourquoi quelques fragments d’une patte incomplète méritent un nouvel examen.

Points clés

• Une étude publiée le 2 novembre 2026 a identifié des composés liés à l’hème dans un fossile de dinosaure vieux d’environ 115 millions d’années.
• Le fossile appartenait à un jeune Aratasaurus museunacionali du Ceará, au Brésil, qui mesurait environ 3,1 mètres de long.
• Les chercheurs interprètent des structures microscopiques situées dans les canaux vasculaires de l’os comme des globules rouges minéralisés.
• La paléontologue indépendante Mary Schweitzer conteste cette identification, invoquant leur forme, leur taille et l’absence d’une bosse correspondant au noyau.
• La minéralisation par la hausmannite et un enfouissement rapide dans un milieu pauvre en oxygène pourraient avoir contribué à préserver les structures et les composés chimiques.
• L’équipe a également détecté des acides aminés associés au collagène. Aucune protéine ancienne intacte ni aucun ADN de dinosaure n’a été retrouvé.
• Ces résultats ouvrent des pistes pour étudier les traces moléculaires présentes dans des fragments déjà conservés dans les musées.