Cette semaine, intéressons-nous à un organe particulier et essentiel chez les oiseaux : leurs yeux ! Qu’ont-ils de différents avec ceux des autres Vertébrés ? Toutes les espèces d’oiseaux ont-ils le même type d’œil ? Comment fonctionnent-ils ? Étudions dès maintenant toutes ces passionnantes questions !

L’œil des oiseaux

Rechercher sa nourriture, voler, trouver un partenaire, s’occuper de ses petits, surveiller l’arrivée d’un éventuel prédateur: toutes ses activités nécessitent une vue sans faille ! Les yeux des oiseaux se caractérisent par leur taille : rapporté à la taille de la tête, ce sont les plus gros de tous les Vertébrés. Ainsi, les yeux des autruches sont plus volumineux que ceux de l’éléphant ! Une grande majorité de rapaces a des yeux bien plus gros que les nôtres.

Si l’œil ne semble pas si gros quand on observe un oiseau, c’est parce que seuls l’iris et la cornée sont visibles. Toutefois, ces parties de l’œil n’en sont qu’une toute petite partie. Le développement important des yeux des oiseaux repousse carrément le cerveau vers l’arrière ! En plus d’être plus gros que les yeux des mammifères, l’œil des oiseaux a une forme légèrement différente puisqu’il n’est pas rond. La cornée est très convexe alors que la partie postérieure est plus grande: les cellules sensorielles de la rétine ont ainsi plus de place.

Ci-dessous, la représentation schématique d’un œil d’oiseau :

On observe chez les oiseaux trois types d’yeux :

• Les yeux plats : caractéristiques des oiseaux à petite tête comme les râles. Les yeux sont placés sur les côtés de la tête. La distance focale, soit la distance entre le cristallin et la rétine, est courte.

• Les yeux globuleux : la cornée est très convexe et la distance focale relativement longue. Ces yeux sont typiques des oiseaux à grosse tête comme les passereaux ou les rapaces diurnes.

• Les yeux allongés : typiques des rapaces nocturnes, à très grosse tête. La cornée est très convexe, le cristallin très gros. Ces yeux sont très sensibles à la lumière, ce qui permet à l’oiseau d’avoir une vue performante en pleine nuit.

« Une vision haute performance qui n’empêche pas de se faire embêter par ses voisins… »

Contrairement aux yeux des mammifères, ceux des oiseaux sont très peu mobiles. Ils occupent en effet toute l’orbite, leur forme limite les mouvements. Toutefois, manchots, goélands, cormorans et mouettes présentent des yeux relativement mobiles. La plupart des oiseaux peuvent tourner les yeux entre 10 et 20° en direction du bec. Cette faible mobilité est compensée par la possibilité de les bouger indépendamment l’un de l’autre ainsi que par la grande mobilité du cou (les champions de cette catégorie étant bien sûr les rapaces nocturnes).

La structure de l’œil des oiseaux

Il faut retenir que, si l’œil des oiseaux a une forme et une taille relative différente des autres Vertébrés, sa structure est en revanche la même. Sclérotique, cornée, choroïde, rétine…tout y est et fonctionne de la même manière ! Grâce à la courbure spécifique de leur cornée, dispositif de réfraction de la lumière, l’œil des oiseaux plongeurs a un angle de vision de 80° sous l’eau. Les passereaux en revanche, dont la courbure de la cornée est différente, ont un angle de vision de 120°.

Partie la plus colorée de l’œil : l’iris. Son rôle est de modifier, grâce à des muscles, l’ouverture de la pupille afin de laisser passer plus ou moins de lumière, tel le diaphragme d’un appareil photo.

« Je crois que je vois de quoi vous voulez parler. »

Cette fonction permet d’éviter l’éblouissement et de mieux percevoir les distances. L’iris est très généralement brun. Néanmoins, des couleurs plus marquées peuvent être observées : bleu-vert chez les cormorans, bleu chez l’Aigle des singes (dont nous parlions la semaine dernière), blanc chez le Choucas des tours et jaune chez la Bondrée apivore, un iris jaune ou orangé étant assez fréquent chez les rapaces.  Cette couleur peut varier selon le sexe ainsi que selon l’âge. Ainsi, chez le Fou de Bassan, les juvéniles ont un iris brun puis bleu-gris lorsqu’ils quittent le nid. Il deviendra blanc lorsqu’ils seront en âge de se reproduire. 

La rétine, couche interne de l’œil, est plus épaisse que celle des mammifères. Elle est composée de deux types de cellules photosensibles : les bâtonnets et les cônes. Les bâtonnets sont les cellules les plus sensibles à la lumière : les oiseaux nocturnes en sont donc largement pourvus. Les cônes servent quant à eux en plein jour : ils sont responsables de la précision des images et de la vision des couleurs. Ils sont peu sensibles à une faible intensité lumineuse. L’excitation de ces cellules par la lumière est transmise aux neurones bipolaires de la rétine, eux-mêmes connectés à d’autres neurones. L’information est ensuite transmis au cerveau par le nerf optique.

Les cellules photosensibles sont réparties de manière uniforme chez l’oiseau, sauf sur une zone où elles sont plus nombreuses : l’aréa. Cette région présente une petite dépression, la fovéa, qui est le point le plus riche en photorécepteurs de la rétine. Si la fovéa de l’humain compte environ 160.000 cellules sensorielles, celle de la Buse variable en compte…plus d’un million ! Ce qui explique l’extraordinaire acuité visuelle de ce rapace diurne.

La forme et l’emplacement de l’aréa varient selon les familles d’oiseaux. Ainsi, les oiseaux rapides comme les rapaces, les martins-pêcheurs et les colibris possèdent deux aréas, présentant chacun une fovéa. D’autres en revanche, comme les Gallinacés, ont une aréa ronde qui est parfois dépourvue de fovéa. Chez les oiseaux de milieux ouverts ou des marais, comme les limicoles et les canards, l’aréa est une bande horizontale, la fovéa occupant le centre de l’œil. Cela permet à ces oiseaux d’avoir une vision précise de tout ce qui se passe sur l’horizon. Pratique lorsque l’on doit surveiller des éventuels prédateurs !

Autre petite différence par rapport aux mammifères : le cristallin, présent dans la partie antérieure de l’œil, qui est plus mou. Il change ainsi de forme plus facilement, sous l’action de muscles : les muscles ciliaires. Cette caractéristique est essentielle pour les oiseaux plongeurs, qui doivent voir aussi nettement sous l’eau et dans les airs.

Enfin, l’œil des oiseaux est protégé par trois paupières : la paupière supérieure, la paupière inférieure et la membrane nictitante. Celle-ci se referme latéralement, du coin intérieur de l’œil au coin extérieur. Elle est fine et translucide, sauf chez les rapaces nocturnes ou les cincles, où elle est plus facilement observable.

Cette membrane sert à protéger l’œil, notamment lors de la recherche de nourriture. Elle est également utile lors des vols en piqué. Elle permet de nettoyer régulièrement l’œil et de l’humidifier constamment.  La membrane nictitante présente chez certains oiseaux plongeurs une zone épaisse et transparente qui sert de sorte de lentille correctrice afin de mieux voir sous l’eau.

Pour fermer les yeux, la grande majorité des oiseaux remontent la paupière inférieure. Les rapaces nocturnes, les perroquets, les troglodytes et les cincles à l’inverse ferment tout d’abord la paupière supérieure.

Incroyables performances

Grâce à leur nombre élevée de photorécepteurs, l’acuité visuelle des oiseaux est exceptionnelle par rapport aux autres animaux. La vision des couleurs, du fait du nombre de cônes élevés, est également meilleure. Les rapaces ont ainsi une acuité visuelle trois à six fois supérieure à la nôtre ! L’œil des oiseaux est également plus performant en terme de perception des mouvements: ils perçoivent 150 images par secondes (contre 20/sec pour nous).

Les oiseaux voient très bien les couleurs. Certains sont très sensibles aux ultraviolets : des surfaces blanches leur apparaissent ainsi comme une association de motifs invisible pour nous. Cette faculté est surtout utilisée par les buveurs de nectars comme les colibris.

Leurs yeux leur permettent également de percevoir la lumière polarisée : ils peuvent ainsi déterminer la position du soleil.

Même si cela est difficile à imaginer pour nous, le fait d’avoir un œil placé de chaque côté de la tête ne perturbe en rien la vue d’un oiseau. Si la vision binoculaire des rapaces nocturnes leur permet la vision en relief, la vision monoculaire n’est pas un handicap du fait de leur mouvement indépendant. Celui-ci leur permet une vision binoculaire au centre de leur champ visuel. La plupart des oiseaux, même ceux dont la vision binoculaire est performante, regarde d’un œil un prédateur ou une proie par exemple.

Le comportement des oiseaux aide également ceux-ci à mieux voir : ainsi, lorsqu’ils balancent la tête d’avant en arrière en marchant, comme le font les poules ou les pigeons, cela leur permet d’améliorer la perception des alentours. En effet, lorsque vos yeux sont placés vers l’avant, le champ visuel reste fixe lorsque l’on se déplace. Mais lorsque les yeux sont sur les côtés, le champ visuel se déplace sans cesse. Ce mouvement de la tête des poules et des pigeons leur permet de compenser ce défaut.

Pour clore cet article sur les yeux des oiseaux, nous vous laissons avec les yeux incroyables de Zeus, Petit-Duc des montagnes dont les yeux évoquent les plus belles constellations…Découvrez son histoire dans cet article!

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Sources et recommandations :

• Le Royaume des oiseaux, Zdenek Veselovsky, Ed.Gründ
• Représentation schématique de l’oeil d’un oiseau : « Les caractéristiques anatomiques de l’oeil de l’Aigle« 
• Image à la Une : Harm Weustink