Adaptations aviaires

Par Rosie Costain, bénévole VNS

La leçon du naturaliste invité dans les écoles de mars portait sur les plumes. Les élèves de quatrième et cinquième années ont appris à identifier les plumes en fonction de leur forme et ont déterminé la fonction de chaque plume, qu’il s’agisse de la chaleur des plumes duveteuses ou de l’aide au vol des plumes de la queue.

Au fur et à mesure de la leçon, les élèves ont posé beaucoup de questions sur les adaptations des oiseaux. Certaines de leurs questions ont laissé perplexe tout le monde dans la salle. Nous avons trouvé les meilleures réponses possibles en discutant entre les enseignants et les élèves. Mais je voulais en savoir un peu plus.

Voici quelques-unes de leurs questions, avec des réponses basées sur le meilleur de mes capacités de recherche.

Pourquoi les oiseaux ont-ils des os creux ? Tous les oiseaux ont-ils des os creux ?

Le squelette des oiseaux présente quelques adaptations uniques pour rendre le vol possible. L’une d’entre elles est les os creux.

D’abord, parlons de ce que font les os creux. Les os creux sont également appelés os pneumatisés, ce qui signifie qu’ils sont remplis d’un espace pour l’air. On pense que cette structure aide à l’absorption d’oxygène pendant le vol. Les sacs d’air sont attachés aux zones creuses des os d’un oiseau. Essentiellement, leurs poumons s’étendent à travers leurs os. Cela permet aux oiseaux d’absorber de l’oxygène à l’inspiration et à l’expiration. Cela ajoute plus d’oxygène au sang, fournissant à l’oiseau un supplément d’énergie pour le vol.

Mais les os creux ne rendent pas un oiseau plus léger, comme on le pense généralement. Selon un chercheur de l’Université du Massachusetts Amherst, les os des oiseaux sont plus lourds que ceux des animaux de taille similaire. Si l’on ne compare que les os, le squelette d’un oiseau de 500 grammes est plus lourd que celui d’une souris de 500 grammes. Les os d’un oiseau sont plus denses. Cette densité rend ces os minces et creux plus rigides et plus solides pour les empêcher de se briser. Des entretoises ou des fermes entrecroisées fournissent également une résistance structurelle.

Quelques autres faits amusants :

• Les oiseaux, de la mésange à la grue du Canada, ont des os creux. Mais tous les os du corps d’un oiseau ne sont pas creux, et le nombre d’os creux varie selon les espèces. Les grands oiseaux planeurs et planeurs ont tendance à en avoir plus, tandis que les oiseaux plongeurs en ont moins.
• Les manchots, les huards et les macareux n’ont pas d’os creux. On pense que les os solides facilitent le plongeon de ces oiseaux.
• Les oiseaux incapables de voler ont des os creux. Les autruches et les émeus ont des fémurs creux. On pense que le système de sacs d’air qui s’étend dans le haut de leurs pattes est utilisé pour réduire la chaleur de leur corps en haletant.
• Cette spécialisation osseuse ne se trouve pas seulement chez les oiseaux. Des fossiles montrent des preuves de poches d’air dans les os de dinosaures carnivores. Les humains ont des os creux autour de leurs sinus. On en trouve également dans le crâne d’autres mammifères et de crocodiles.

Comment les oiseaux peuvent-ils perdre leurs plumes et continuer à voler ?

Les plumes des ailes et de la queue sont cruciales pour le vol. Mais que se passe-t-il lorsque les oiseaux perdent ces plumes ?

L’utilisation constante et l’exposition aux éléments obligent les oiseaux à remplacer leurs plumes par un processus appelé mue. Remplacer les plumes demande beaucoup d’énergie, c’est pourquoi les oiseaux muent généralement à des moments où ils ne font pas d’autres activités à haute énergie, comme la migration ou la nidification. Cette perte de plumes peut se produire progressivement ou en une seule fois.

Certains oiseaux, comme les corbeaux, peuvent muer pendant six mois, en remplaçant quelques plumes de vol à la fois. Ils attendent que les nouvelles poussent avant d’en muer d’autres. En général, ils perdent les mêmes plumes sur chaque aile en même temps, gardant leurs ailes symétriques tout au long du processus de remplacement. Les oiseaux plus petits font la même chose, mais cela ne prend que deux mois environ. Ce processus de mue prolongé permet à ces oiseaux de voler, malgré la perte de certaines plumes.

Les oiseaux planeurs compensent la perte de plumes en modifiant la position de leurs ailes et de leur queue pendant le vol pour rester aérodynamiques.

Les oiseaux comme les canards et les huards sont trop lourds pour voler avec seulement quelques plumes en moins, ils muent donc toutes leurs plumes de vol en une seule fois, les clouant au sol pendant environ un mois. Pour éviter les prédateurs, ils restent dans ou près de l’eau.

Qu’est-ce qui rend les plumes imperméables ? Tous les oiseaux sont-ils imperméables ?

Lorsque l’eau tombe sur le dos d’un canard, elle perle et roule, gardant les sous-couches de duvet au sec. Afin de rester au sec et au chaud, les plumes des canards sont « imperméables »

Une partie de cette protection contre l’eau provient de la structure d’une plume. Sur une plume, se ramifient de chaque côté du rachis (la ligne rigide en forme de tige qui remonte vers le centre) les ailettes (les structures flexibles qui constituent le corps principal de la plume). Ces ailettes sont constituées de barbes individuelles, qui sont un peu comme des poils individuels. Mais sur les couches extérieures des plumes, comme celles des ailes et du corps, ces barbes sont attachées les unes aux autres. Sur les barbes se trouvent des barbules qui accrochent chaque barbe ensemble, comme du Velcro. Cette structure permet de maintenir l’eau à l’extérieur et la chaleur à l’intérieur, offrant ainsi une certaine protection contre l’eau, mais c’est un peu comme porter un coupe-vent en cas d’orage. Mais il existe des mesures supplémentaires qui permettent aux oiseaux de rester au sec.

Les plumes des oiseaux ne sont pas naturellement complètement imperméables. Les oiseaux se toilettent, ou se lissent, en permanence. Pendant le lissage, les oiseaux enlèvent la saleté, la poussière et les parasites de leurs plumes tout en redressant les plumes pour leur donner la meilleure forme et la meilleure position. Chez certains oiseaux, comme les canards, la glande uropygienne, ou glande de préhension, est un élément essentiel du processus de lissage. La glande de préhension se trouve près de la base de la queue et produit une substance huileuse qui imperméabilise les plumes. Lorsqu’ils se lissent, les oiseaux répandent uniformément cette huile pour recouvrir et protéger chaque plume. Cela permet aux canards de flotter confortablement sur l’eau toute la journée et aux balbuzards de plonger dans l’eau pour trouver des poissons.

Tous les oiseaux ne sont pas imperméables. Les hiboux, les pigeons, les perroquets et les éperviers n’ont pas de glande de préhension. Au lieu de cela, ils ont des plumes de duvet en poudre. Ces plumes spécialisées se désintègrent en minuscules particules de kératine formant une fine poudre semblable à du talc. La poudre est légèrement huileuse et adhère aux plumes, ce qui permet d’éloigner l’eau. Ces oiseaux sont moins susceptibles de s’immerger complètement dans l’eau, ils n’ont donc pas le niveau d’imperméabilisation dont ont besoin les oiseaux aquatiques.

Malgré les efforts d’imperméabilisation, certains oiseaux doivent faire un pas supplémentaire lorsqu’ils sont mouillés. Les cormorans peuvent souvent être vus en train de tendre leurs ailes au soleil. Ces oiseaux aquatiques ne sont pas aussi étanches que les canards. Le poids supplémentaire des plumes gorgées d’eau les aide à plonger (une spécialité des cormorans). Mais comme leurs plumes sont très mouillées, les cormorans doivent déployer leurs ailes pour sécher. Other birds that lack a certain amount of waterproofing can be found doing the same thing when they get wet.