Aujourd’hui, on s’intéresse aujourd’hui au squelette des oiseaux et aux fabuleuses adaptations qui ont permis aux oiseaux de conquérir les airs. 

L’adaptation parfaite pour le vol

Nous avions rapidement abordé la question dans un précédent article sur les plumes des oiseaux, cette structure incroyable spécifique des oiseaux. C’est cette adaptation qui leur permet d’avoir une compétence unique dans le règne animal : le vol.

« Alors là, permettez-moi de me rappelez à votre bon souvenir. »

Oulah pardon ! Il est vrai qu’il n’y a pas que les oiseaux qui sont capables de voler : les chauves-souris se débrouillent particulièrement bien. Néanmoins, elles ne présentent pas ces fameuses plumes: comme tout bon mammifère qui se respecte, elles ont des poils !

Mais si les plumes sont essentielles au vol, une autre partie de leur anatomie est parfaitement adaptée pour permettre aux oiseaux d’être si agiles dans les airs : le squelette. Celui-ci doit être à la fois un support stable pour toute la musculature de l’oiseau, très sollicitée lors du vol, et le plus léger possible, afin de ne pas être un handicap en vol. Les os qui le constituent sont donc très légers. Comment ? Facile : ils sont pratiquement creux !

Cette pneumatisation des os, dont le crâne, est une adaptation fondamentale qui a permis aux oiseaux de décoller du plancher des vaches. Des structures internes relient néanmoins les deux parois, ce qui assure la résistance à l’os. Si les os des mammifères sont remplis de moelle osseuse, on la trouve chez les oiseaux dans certains os longs comme l’humérus et le fémur.

Mais si les os des oiseaux sont creux, ils ne sont néanmoins pas vides. L’espace inoccupé par la moelle est investi par des prolongements des sacs aériens. Pour autant, ces os pneumatisés ne sont pas l’apanage des oiseaux, le crâne des crocodiles comme celui des éléphants contient de l’air. De plus, tous les groupes d’oiseaux ne présentent pas la même proportion d’os creux. Ainsi, les groupes comme les plongeons ou les hérons font exception et ne présentent pas de crâne pneumatisé.

La pneumatisation des os n’est pas le seul élément anatomique qui a permis aux oiseaux de voler. Au fil de la sélection naturelle, le nombre d’os total du squelette a été progressivement réduit par fusion ou régression. Ainsi, la disparition des dents n’est pas un élément négligeable dans le poids total de l’oiseau. Chez la plupart des oiseaux, le squelette ne représente que 4% du poids du corps alors qu’il est d’environ 20 à 30% chez les mammifères.

Mais à tout cela, il convient d’apporter une nuance. En effet, chez les oiseaux, la pneumatisation des os ne répond à aucune règle et on trouve chez les oiseaux tous les stades de développement. Les grands voiliers comme les albatros semblent connaître un stade avancé, à l’inverse des cormorans. Pour autant, bien qu’excellents planeurs, les laridés en sont peu pourvus. Voilà qui porte un coup à la théorie selon laquelle, au fil de l’évolution, les oiseaux n’auraient pas eu d’autre choix que de perdre du poids pour pouvoir voler…En réalité, plus qu’une réduction de masse, c’est la redistribution et la modification des os qui leur auraient permis de conquérir les airs.

Notons tout de même qu’un plumage flamboyant et un squelette hautes-performances ne vous protègent pas d’une chute ridicule.

Des os uniques

Qui dit vol dit adaptations anatomiques ! Ainsi, le bréchet, une extension du sternum est un os typique des squelettes des oiseaux, une structure unique dans le règne animal. Les muscles pectoraux qui servent aux mouvements des ailes s’y insèrent. C’est pour cela qu’il est absent chez les Struthioniformes (comme les Autruches) et particulièrement développé chez les Colibris, qui ont une musculature de vol très puissante. Chez les grues, le bréchet forme une cavité en son centre, cavité où vient se loger la trachée. Il fait alors office de caisse de résonance au cri de trompette puissant de la Grue cendrée, cri qui s’entend à longue distance.

Autre adaptation anatomique : les particularités de la ceinture pectorale, formée de trois éléments, les clavicules, les coracoïdes et les scapulas (omoplates). Contrairement aux mammifères, les clavicules sont soudés en un os unique : la furcula, appelé aussi « fourchette ». Elastique et déformable, celle-ci a pour fonction d’éviter la compression du thorax au cours du vol. La ceinture pectorale ou scapulaire permet à l’oiseau de battre des ailes selon une importante amplitude. Là encore, la fourchette est absente chez les oiseaux non-volants.

Soudés pour plus d’efficacité

Autre particularité du squelette des oiseaux : certains os du squelette se sont, au fil de l’évolution, soudés. Tous les os du crâne sont soudés et ce, sans les sutures apparentes que l’on peut observer chez un crâne de mammifère. De même, les vertèbres lombaires, sacrées et caudales ont fusionné. L’ensemble est soudé à la ceinture pelvienne, essentielle à l’insertion de muscles puissants des pattes pour le déplacement au sol.

Avoir des os soudés permet de gagner en poids, donc en efficacité en vol. La rigidité générale du squelette est également renforcée et cela permet de supporter les décollages et les atterrissages.

« Tadaaam ! Balèze, hein ? »

Une adaptation unique : la kinésie crânienne

Parmi toutes les adaptations qu’a connu le squelette des oiseaux, le mouvement de la mandibule supérieure est probablement la plus épatante. En effet, contrairement aux mammifères, les oiseaux sont capables d’effectuer des mouvements de la mandibule supérieure, même si leurs amplitudes n’atteint pas ceux de la mandibule inférieure.

Les passereaux, les grues, les canards, les limicoles ou encore les colibris en sont capables. Selon les espèces, la zone déformable se situe plus ou moins loin du crâne. Chez les limicoles, comme la Bécassine des marais, la Barge à queue noire ou le Courlis cendré, elle est très proche de l’extrémité du bec. Ainsi, ils peuvent, comme tout bon limicole qui trouve sa nourriture dans la vase, fouiller le substrat et capturer leurs proies sans ouvrir entièrement un bec enfoui dans le sol.

Sur cette photo de Bécassine des marais, la déformation de la mandibule supérieure est nettement visible.

Cette kinésie crânienne leur permet de capturer plus rapidement leur nourriture, améliore les capacités préhensiles du bec, leur donne la possibilité d’ingérer des proies plus volumineuses et fournit plus de puissance au bec.

Et c’est tout pour aujourd’hui ! Vous avez des questions ? Une petite envie de papoter d’oiseaux ? Une idée de sujet, d’une thématique que vous souhaiteriez que j’aborde dans un article ? Retrouvez-moi sur Facebook, Twitter, Instagram, Pinterest et LinkedIn. 

Sources et recommandations :

• « Le royaume des oiseaux« , Gründ
• « La vie des oiseaux« , L.Couzi et L.Lachaud, Editions SudOuest
• Photos : Ray Hennessy, Jean-Paul Grao (Bécassine des marais)