Le vol des oiseaux

Parmi tous les groupes d’espèces, seuls les oiseaux, les es et les chauves-souris sont capables d’un vol actif. Quelles adaptations permettent aux oiseaux de voler ?

 

Les ailes :

Les ailes représentent la principale adaptation des oiseaux au vol. L’aile d’oiseau est un membre antérieur, construit sur le même plan que celui des autres vertébrés, dont le squelette est recouvert d’une peau pourvue de plumes. Aujourd’hui, les oiseaux sont les seuls animaux à posséder des plumes.

La fonction de l’aile est à la fois de contrebalancer la pesanteur (grâce à sa forme e) et de propulser le corps de l’animal (grâce aux muscles pectoraux très développés qui assurent les battements d’ailes).

D’autres parties du corps jouent un rôle important dans le vol, comme la queue, qui peut faire office de gouvernail, de parachute et de frein.

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Aile d’oiseau et aile d’avion

Les ailes des oiseaux et celles des avions partagent des caractéristiques communes.
La face supérieure de l’aile d’un avion est e, la face intérieure est, elle, concave. L’avant de l’aile, le « bord d’attaque », est plus épais que l’arrière de l’aile appelé « bord de fuite ». Ces caractéristiques créent une zone de sous-pression en dessous de l’aile facilitant le vol. Les ingénieurs se sont reposés sur les lois es qui s'appliquent aux ailes d'oiseaux pour construire et faire décoller les avions.

 

Les plumes :

schéma d'une plume d'oiseau


Tout comme nos ongles et nos cheveux, les plumes sont constituées entre autre, d’une protéine, la kératine. Une plume est composée de barbes garnies de barbules (lamelles qui relient les barbes entre elles) dont certaines sont maintenues par des petits crochets appelés des barbicelles. Cette structure rend les plumes imperméables à l’eau, à l’air et isole thermiquement l’animal. Parfois, l’oiseau lisse ses plumes avec son bec pour assurer l’accrochage des barbicelles entre elles afin de maintenir l'étanchéité de son plumage.
Chaque plume est fixée dans la peau par le calamus.

Les pattes des oiseaux, dépourvues de plumes, sont les seules parties du corps leur permettant d’évacuer l’importante chaleur qu’ils produisent pendant le vol.

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Des plumes aux fonctions multiples

Les plumes des oiseaux ne sont pas uniquement utilisées pour le vol, elles ont également d'autres fonctions :

Communiquer :
  • Par des bruits

Grâce à la vibration de l’air entre leurs plumes, les oiseaux peuvent produire des sons comme des bourdonnements, des sifflements ou des claquements.

  • Par des signaux visuels

La couleur et les motifs formés par les plumes sont également utilisés pour communiquer avec leurs congénères. Par exemple, le Rouge-gorge montre son agressivité en exhibant sa poitrine orangée. Au printemps, lors de la période nuptiale, les plumes sont renouvelées et leur couleur est alors ravivée afin de séduire un partenaire potentiel.

Se protéger
  • Des intempéries

En hiver, vous pouvez constater que les oiseaux sont plus dodus qu’à la belle saison. Ce n’est pas seulement dû au fait qu’ils mangent davantage, mais également au gonflement de leurs petites plumes (duvet situé sur le dos, le ventre et le dessous des ailes). L’air ainsi emprisonné entre les plumes se réchauffe au contact de la peau (la température corporelle des oiseaux est de 38 à 42°C selon les es) et constitue une véritable couche de protection contre le froid. Autre technique pour lutter contre les basses températures : les oiseaux rentrent leur tête et leurs pattes sous leurs plumes.


Pour maintenir le plumage en bon état, les plumes sont recouvertes d’un enduit naturel constitué de graisse et de cire, c’est une sécrétion fabriquée par la glande uropygienne située à la base de la queue. Lorsque les oiseaux lissent leurs plumes, ils vont chercher cette sécrétion avec leur bec et la déposent sur leurs plumes.

  • Du vent et du eil

Les plumes se superposent et sont imbriquées les unes dans les autres comme les tuiles d’un toit. Grâce aux barbules et aux crochets, elles forment une surface de protection sans faille. Les couleurs foncées protègent la peau de l’oiseau des rayons du soleil.

Se nourrir :

Des plumes sans barbes (appelées aussi vibrisses) autour du bec permettent aux oiseaux insectivores qui chassent en vol comme le Gobemouche gris de sentir leur proie.

Construire son nid :

Beaucoup d’oiseaux utilisent leurs plumes qu’ils mêlent à des éléments divers comme de la paille, de l’herbe ou des brindilles.

 

 

Une respiration profonde

Chez les oiseaux, l'ensemble trachée-bronches-poumons ne constitue pas un système clos. En effet, les bronchioles sont remplacées par des tubes fins et parallèles (appelés des parabronches) qui traversent les poumons et se prolongent par des sacs aériens. Les poumons sont petits et rigides. Lors de la respiration, la cage thoracique ne fait donc pas de mouvement, ce qui renforce la stabilité de l’oiseau pendant le vol.

Schéma de l'appareil respiratoire des oiseaux
Schéma de l'appareil respiratoire des oiseaux © Muriel JANUS

La respiration chez l'oiseau se déroule en 2 cycles simultanés :

  • L’inspiration : Les sacs aériens se dilatent, l’air de l’extérieur est acheminé vers les sacs aériens postérieurs (et non directement dans les poumons comme chez l'humain). En même temps, l’air déjà contenu dans les poumons est envoyé vers les sacs aériens antérieurs.
     
  • L’expiration : les sacs aériens se dégonflent. L’air des sacs aériens antérieurs est expulsé de l’organisme tandis que l'air des sacs postérieurs est poussé vers les poumons où peuvent s’effectuer les échanges avec le sang.

 

L’air circule donc dans les poumons en continu et l’apport de dioxygène dans le sang n’est jamais interrompu.

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Des os pas si légers !

La plupart des os des oiseaux  sont creux et en relation avec le système respiratoire. Pour autant, ces os ne seraient pas plus légers que ceux des mammifères de même masse. C’est ce que nous apprend Elizabeth R. Dumont qui a démontré que les os des oiseaux, suivis de près par ceux des chauves-souris, sont plus denses que ceux des autres mammifères. Cette augmentation de densité du tissu osseux permettrait de maximiser la résistance et la rigidité des os tout en minimisant leur masse et leur volume. Cette adaptation aurait pour conséquence de faciliter le vol des oiseaux. Ses résultats ont été publiés dans les Proceedings of the Royal Society B.