Acrocanthosaurus

Crâne de NCSM 14345, exposé au musée des Sciences naturelles de Caroline du Nord.

Acrocanthosaurus doit son nom à ses longs processus vertébraux. En effet, son nom dérive des mots du grec ancien ɑκρɑ / akra « haut », ɑκɑνθɑ / akantha « épine » ou « colonne vertébrale » et σɑʊρος / sauros « lézard »[1]. Sa dénomination spécifique, atokensis, vient du comté d'Atoka en Oklahoma, où les spécimens originaux ont été trouvés. Le nom a été inventé en 1950 par les paléontologues américains J. Willis Stovall et Wann Langston Junior[2]. Langston avait proposé Acracanthus atokaensis comme nom dans sa thèse non publiée de 1947[3] - [4] mais le nom a été changé en Acrocanthosaurus atokensis lors de la publication officielle.

L'holotype et le paratype (OMNH 10146 et OMNH 10147), décrits en même temps en 1950, se composent de deux squelettes partiels et d'une partie de crâne provenant de la formation d'Antlers en Oklahoma[2]. Deux spécimens beaucoup plus complets ont été décrits dans les années 1990. Le premier (SMU 74646) est un squelette partiel, auquel il manque la plus grande partie du crâne. Il a été trouvé dans la formation des Twin Mountains, au Texas, et se trouve actuellement dans les collections du Musée des Sciences et de l'Histoire de Fort Worth[5]. Un squelette encore plus complet (NCSM 14345, surnommé « Frank ») a été récupéré dans la formation Antlers en Oklahoma par des collectionneurs privés, il a été restauré par l'Institut de recherche géologique des Black Hills au Dakota du Sud et se trouve maintenant au Musée des Sciences naturelles de Caroline du Nord, à Raleigh. Ce spécimen est le plus grand connu et comprend seulement un crâne complet et des membres antérieurs[6]. Les éléments du squelette de OMNH 10147 sont presque de la même taille que ceux de NCSM 14345, tandis que l'holotype et SMU 74646 sont sensiblement plus petits[6].

On dispose également de restes beaucoup moins complets d’Acrocanthosaurus découverts en dehors de l'Oklahoma et du Texas. Une dent découverte dans le sud de l'Arizona a été attribuée au genre[7] et des marques de dents correspondantes ont été trouvées dans des os de sauropodes dans la même région[8]. Plusieurs dents de la Formation d'Arundel au Maryland ont été décrites comme étant presque identiques à celles d’Acrocanthosaurus et peuvent correspondre à un représentant oriental du genre[9]. Beaucoup d'autres dents et os découverts dans diverses formations géologiques de tout l'Ouest des États-Unis ont également été attribuées à Acrocanthosaurus, mais la plupart l'ont été à la suite d'erreurs d'identification[10].

Quoique légèrement plus petit que son parent, le Giganotosaurus, Acrocanthosaurus figure parmi les plus grands théropodes qui aient jamais existé. Le plus long individu connu mesurait 11,5 mètres du bout du museau au bout de la queue et pesait entre six et sept tonnes[11]. Sa tête à elle seule mesurait près de 1,3 mètre de longueur[6].

La tête d’Acrocanthosaurus, comme celle de la plupart des Allosauroidea, est longue et étroite. Une très large ouverture faisant plus d'un quart de la longueur et les deux tiers de la hauteur du crâne située en avant de l'orbite (fenêtre antéorbitaire) permet d'alléger le poids de la tête. La surface externe des maxillaires (mâchoire supérieure) et des os nasaux sur le dessus du museau n'est pas aussi rugueuse que celle de Giganotosaurus ou Carcharodontosaurus. De longues mais basses crêtes partent de chaque narine, longeant le museau jusqu'aux yeux, pour continuer au-dessus d'eux sur les os lacrymaux[6]. Il s'agit là d'une caractéristique de tous les allosauroidés[12]. À la différence d’Allosaurus, Il n'y a pas de crête proéminente sur l'os lacrymal en avant de l'œil. Les os lacrymaux et postorbitaires forment un épais sourcil sur l'œil, comme on le retrouve chez les carcharodontosauridés et les abélisauridés. Chaque côté de la mâchoire supérieure porte dix-neuf dents courbes, crénelées mais le nombre de dents de la mâchoire inférieure n'est pas connu. Les dents d’Acrocanthosaurus sont plus longues que celles de Carcharodontosaurus et n'ont pas la texture ondulée qui caractérise celles des carcharodontosauridés. La partie antérieure du dentaire (os du maxillaire inférieur portant des dents) a une forme carrée, comme chez Giganotosaurus, et est peu profonde, tandis que la partie postérieure de la mâchoire est très haute. Acrocanthosaurus et Giganotosaurus partagent une crête horizontale épaisse sur la face externe du surangulaire en dessous de son articulation avec le crâne[6].

Vue d'artiste de deux Acrocanthosaurus en mouvement.

La caractéristique la plus remarquable d’Acrocanthosaurus est la longueur des processus épineux de ses vertèbres cervicales, dorsales, lombaires et de ses premières vertèbres caudales, qui peuvent dépasser 2,5 fois la hauteur des vertèbres qu'ils prolongent[2]. D'autres dinosaures ont de longs processus épineux sur le dos, parfois même beaucoup plus longs que ceux d’Acrocanthosaurus. Par exemple, le Spinosaurus, non-apparenté, présente des processus de presque deux mètres de hauteur, environ onze fois plus longs que le corps des vertèbres[13]. Plutôt que de soutenir une « voile » cutanée comme on peut le voir chez Spinosaurus, les processus portent des attaches pour de puissants muscles, un peu comme chez le bison moderne, et forment probablement une longue crête épaisse courant le long du dos[2]. Le rôle de ces processus reste inconnu, même si on peut penser qu'ils étaient impliqués dans la communication, le stockage de graisses ou le contrôle de la température. Toutes les vertèbres cervicales et dorsales possèdent d'importantes dépressions sur les côtés (pleurocèles), tandis que les vertèbres caudales en ont de plus petites, rappelant plus celles des carcharodontosauridés que celles d'Allosaurus[5].

Le squelette d’Acrocanthosaurus est typique des allosauroidés. C'est un bipède avec une longue et lourde queue contrebalançant la tête et le corps, en positionnant le centre de gravité au niveau des hanches. Ses pattes avant sont plus courtes et plus robustes que celles d’Allosaurus mais ont une forme similaire, chaque main portant trois doigts griffus. À la différence de beaucoup de petits dinosaures coureurs, ses fémurs sont plus longs que ses tibias et ses métatarsiens[6] - [5], ce qui laisse à supposer qu' Acrocanthosaurus n'était pas un coureur[14]. Sans surprise, les os de ses pattes arrière sont proportionnellement plus robustes que ceux du plus petit Allosaurus. Ses pieds ont chacun quatre doigts, comme la plupart des théropodes. Le premier, beaucoup plus petit que les autres et orienté vers l'arrière, ne prend pas appui avec le sol[6] - [5].

Phylogramme et comparaison de taille des différents Allosauroidea.

Acrocanthosaurus est placé dans la super-famille des Allosauroidea et dans le clade des Tetanurae. Les Allosauroidea se caractérisent entre autres par une paire de crêtes osseuses sur les os nasaux et lacrymaux sur le dessus du museau et par de grands processus épineux sur les vertèbres cervicales[12]. Il a été placé à l'origine dans la famille des Allosauridae avec Allosaurus[2], une place maintenue par des études jusqu'en 2000[6]. La plupart des études ont montré qu'il devait être classé dans la famille des Carcharodontosauridae[12] - [15] - [16] ou dans la famille des Allosauridae (notamment, T. R. Holtz, 1994[17], E. Buffetaut et al., 1996[18], R. A. Coria and P. J. Currie, 2006[19]).

Au moment de sa découverte, Acrocanthosaurus et la plupart des autres grands théropodes n'étaient connus que par des restes d'os, sans que l'on ne dispose de squelettes complets, ce qui a abouti à des classifications très variables pour ce genre. J. Willis Stovall et Wann Langston Junior l'avaient placé parmi les Antrodemidae, l'actuelle famille des Allosauridae, puis il a été transféré dans le « taxon poubelle » des Megalosauridae par Alfred Sherwood Romer en 1956[20]. Pour d'autres auteurs, ses longs processus vertébraux suggèrent qu'il existe une certaine parenté avec le genre Spinosaurus[21] - [22]. Cette classification d’Acrocanthosaurus dans les Spinosauridae a persisté jusque dans les années 1980[23] et a été reprise dans les ouvrages techniques sur les dinosaures de l'époque[24] - [25].

Des vertèbres à longs processus épineux datant du Crétacé inférieur découvertes en Angleterre ont été considérées comme très semblables à celles d'un Acrocanthosaurus[26] et, en 1988, Gregory S. Paul avait considéré qu'elles appartenaient à une deuxième espèce du genre Acrocanthosaurus, A. altispinax[27]. Ces os avaient d'abord été placés dans le genre Altispinax, un genre de théropodes anglais seulement connu par ses dents et cette interprétation a conduit au moins un auteur à proposer que le genre Altispinax soit lui-même un synonyme du genre Acrocanthosaurus[26]. Ces vertèbres ont par la suite été placées dans un nouveau genre, Becklespinax, distinct à la fois des genres Acrocanthosaurus et Altispinax[28].

La plupart des analyses cladistiques s'intéressant au genre Acrocanthosaurus ont montré qu'il devrait être classé dans les carcharodontosauridés, dans une position de base par rapport au genre africain Carcharodontosaurus et à Giganotosaurus d'Amérique du Sud[12] - [5] - [29]. Neovenator, découvert en Angleterre, est souvent considéré comme étant un Carcharodontosauridae encore plus primitif ou membre d'un groupe frère primitif appelé Neovenatoridae[14] - [16]. Ceci suggère que la famille a ses origines en Europe et s'est ensuite dispersée dans les continents du sud (à l'époque unis dans le supercontinent Gondwana). Cela explique que certains membres de cette famille comme Acrocanthosaurus puissent se trouver en Amérique du Nord[5]. Tous les carcharodontosauridés connus ont vécu du début jusqu'au milieu du Crétacé[12].

Illustration d'un Acrocanthosaurus traînant un Tenontosaurus mort loin d'une paire de Deinonychus.

Tous les fossiles dont on est sûr qu'ils appartiennent au genre Acrocanthosaurus ont été trouvés dans la formation de Twin Mountains dans le Nord du Texas et la formation Antlers du Sud de l'Oklahoma. Ces formations géologiques n'ont pas été datées radiométriquement, mais les scientifiques ont utilisé la biostratigraphie pour estimer leur âge. En tenant compte de l'évolution des ammonites, on peut estimer que la formation de Glen Rose, dans laquelle on a retrouvé les empreintes d'Acrocanthosaurus, appartenait aux étages Aptien et Albien (Crétacé inférieur), et elle se trouve juste au-dessus de la formation des Twin Mountains datée de l'Aptien. Cela montre que cette formation ne se trouve que dans l'Aptien, qui a duré de 125 à 112 millions d'années avant le présent[40]. La formation d'Antlers contient des fossiles de Deinonychus et de Tenontosaurus, deux genres de dinosaures également retrouvés dans la formation de Cloverly au Montana, qui a été datée radiométriquement et correspond aux étages Aptien et Albien, tout comme la formation Antlers[41]. Par conséquent, Acrocanthosaurus a vécu probablement entre 125 et 100 millions d'années avant le présent[12].

À cette époque, les régions des Twin Mountains et d'Antlers étaient de vastes plaines inondables qui se drainaient vers une mer intérieure peu profonde. Quelques millions d'années plus tard, cette mer devait s'étendre vers le nord, devenant ainsi la voie maritime intérieure de l'Ouest qui va diviser l'Amérique du Nord en deux pendant presque tout le Crétacé supérieur. La formation Glen Rose présentait un environnement côtier, et d'éventuelles pistes d'Acrocanthosaurus ont probablement été conservées dans des vasières situées à l'époque le long du rivage. Comme Acrocanthosaurus était un grand prédateur, on pense qu'il avait besoin d'un vaste domaine vital et traversait de nombreux environnements de la région[37]. Ses proies potentielles comprenaient les sauropodes comme Paluxysaurus[42] ou même l'énorme Sauroposeidon[43], ainsi que de grands ornithopodes comme Tenontosaurus[44]. Un autre théropode, Deinonychus, habitait aussi la région, mais était beaucoup plus petit avec ses 3 mètres de longueur. Il n'était très probablement qu'un concurrent à minima pour Acrocanthosaurus[41].

Acrocanthosaurus est, de par son appartenance au groupe des grand dinosaures carnivores, tel le tyrannosaure, le spinosaure, Giganotosaurus ou encore Carcharodontosaurus, très connu du public et apparaît dans plusieurs médias :

• Acrocanthosaurus apparaît dans l'épisode 5 de Monster Resurrected, un adulte et un jeune, qui est tué par une meute de Deinonychus ;
• Acrocanthosaurus apparaît dans la l'univers de Dinosaur King ainsi que dans sa série éponyme, dans l'épisode 15 de la saison 1 "Menace volcanique" ;
• Acrocanthosaurus apparaît dans l'univers de Jurassic Park, dans les jeux Android "Jurassic World le jeu" et "Jurassic Park Builder", mais aussi dans les jeux Jurassic Park Opération Genesis, Warparth : Jurassic Park et dans Jurassic World Evolution dans le pack "Carnivore Dinosaur Pack" ;
• Acrocanthosaurus apparaît dans le jeu Primal Carnage Extinction, en tant que dinosaure jouable mais aussi en tant qu'un des boss du mode Survival du jeu ;
• Acrocanthosaurus est présent dans le jeu The Isle sur Steam ;
• Acrocanthosaurus est présent dans le documentaire Washington.