Creatio Musée des merveilles de la création

Aile VIII · Cent vingt-cinq merveilles du vivant

Les oiseaux du ciel

Chant, plumes, becs, vol : seize merveilles ailées.

16 fiches 16 sources primaires Voir l’atlas filtrable

Les fiches

16 merveilles à examiner

Chaque fiche affiche sa source primaire, un chiffre daté quand il en existe, la réserve explicite de ce que la mesure ne dit pas, et, le cas échéant, un renvoi vers la salle du musée qui traite déjà le sujet. Quand la référence n’est pas encore vérifiée, la fiche l’écrit noir sur blanc plutôt que de citer un travail qu’elle n’a pas lu.

Illustration — Le chant des oiseaux

M063 Débattu

Le chant des oiseaux

Un organe de la taille d’un pois produit des mélodies apprises, imitées, corrigées — et parfois deux notes simultanées.

Ce que cela ne dit pas Les deux voix simultanées ne sont pas produites par toutes les espèces ; le chant appris et le chant inné ne se distinguent pas de la même façon chez toutes les familles d’oiseaux.

Source primaire Suthers, R. A. (1990). Contributions to birdsong from the left and right sides of the intact syrinx. Nature 347: 473-477 · doi:10.1038/347473a0 Marler, P. & Tamura, M. (1964). Culturally transmitted patterns of vocal behavior in sparrows. Science 146(3650): 1483-1486 · doi:10.1126/science.146.3650.1483

2 sources sonores indépendantes, une par côté de la syrinx 1990

Salle(s) liée(s) : salle 15

Illustration — La langue du colibri

M064 Débattu

La langue du colibri

Le colibri ne « pompe » pas le nectar comme avec une paille : sa langue se déplie en deux gouttières qui se referment sur le liquide, puis le remontent par élasticité.

Ce que cela ne dit pas Deux études ont corrigé l’image classique de la « paille » : nous décrivons la version actuelle, datée.

Source primaire Rico-Guevara, A. & Rubega, M. A. (2011). The hummingbird tongue is a fluid trap, not a capillary tube. PNAS 108(23): 9356-9360 · doi:10.1073/pnas.1016944108 Rico-Guevara et al. (2015). Proc. R. Soc. B — pompage élastique (référence encore à établir).

Aucun chiffre mesuré : note de transparence

Illustration — Le plongeon du fou de Bassan

M065 Établi

Le plongeon du fou de Bassan

Un oiseau qui repère un poisson à trente mètres de haut, replie ses ailes et frappe l’eau à la vitesse d’une voiture sur autoroute — puis remonte avec le poisson.

Ce que cela ne dit pas Les auteurs calculent qu’un humain subirait environ 14 kN dans les mêmes conditions — chiffre instructif, pas un conseil.

Source primaire Chang, B. et al. (2016). PNAS 113(43): 12006-12011 · doi:10.1073/pnas.1608628113

24 m/s 2016

Illustration — Les couleurs inaltérables des oiseaux

M066 Établi

Les couleurs inaltérables des oiseaux

Le bleu d’un geai ne vient d’aucun pigment : il naît d’une nanostructure.

Ce que cela ne dit pas L’étude porte sur la formation des nanostructures, chez le ara bleu et plusieurs espèces ; elle ne mesure pas la tenue des couleurs dans le temps.

Source primaire Prum, R. O., Dufresne, E. R., Quinn, T. & Waters, K. (2009). Development of colour-producing β-keratin nanostructures in avian feather barbs. J. R. Soc. Interface 6(Suppl 2): S253- · doi:10.1098/rsif.2008.0466.focus

2 familles de nanostructures productrices de couleur (canaux et sphères) 2009

Illustration — Les ailes silencieuses de la chouette

M067 Établi

Les ailes silencieuses de la chouette

Un vol qui frôle le silence absolu : la chouette peut passer à quelques dizaines de centimètres d’une oreille humaine sans être entendue.

Ce que cela ne dit pas La réduction mesurée en soufflerie vaut pour des ailes préparées, à vitesse égale : ce n’est pas une mesure du vol libre. Au-dessus de 6,3 kHz, le bruit de la chouette reste trop faible pour être mesuré.

Source primaire Geyer, T., Sarradj, E. & Fritzsche, C. (2013). Silent owl flight: comparative acoustic wind tunnel measurements on prepared wings. Acta Acust. united Ac. 99(1): 139-153 · doi:10.3813/AAA.918598 Jaworski, J. W. & Peake, N. (2013). J. Fluid Mech. — modèle théorique du bord poreux (référence encore à établir).

1,6 kHz — seuil où la réduction de bruit devient nette 2013

Salle(s) liée(s) : salle 13

Illustration — Le nid du leipoa ocellé

M068 Établi

Le nid du leipoa ocellé

Cet oiseau australien ne couve pas : il construit un compost et le pilote comme un four, pendant des mois.

Ce que cela ne dit pas Les mesures viennent de monticules suivis en Australie du Sud ; la précision de la régulation dépend de la saison et de l’humidité du compost.

Source primaire Frith, H. J. (1956). Temperature regulation in the nesting mounds of the Malleefowl, Leipoa ocellata Gould. CSIRO Wildlife Research 1: 79-95. Booth, D. T. (1987). Effect of temperature on development of mallee fowl Leipoa ocellata eggs. Physiol. Zool. 60(4): 437-445 · doi:10.1086/physzool.60.4.30157905

34 °C, température du meilleur taux d’éclosion (80 %) ; plage réussie 32-38 °C 1987

Salle(s) liée(s) : salle 16

Illustration — Le bec du martin-pêcheur

M069 Débattu

Le bec du martin-pêcheur

Un train à grande vitesse et un oiseau de 40 grammes ont un point commun : le profil de leur nez.

Ce que cela ne dit pas L’étude mesure l’hydrodynamique du bec ; elle ne mesure pas la conception du Shinkansen. Les gains souvent cités pour le train (30 % de pression, 15 % d’énergie) ne sont pas publiés dans un article retenu.

Source primaire Crandell, K. E., Howe, R. O. & Falkingham, P. L. (2019). Repeated evolution of drag reduction at the air-water interface in diving kingfishers. J. R. Soc. Interface 16(154): 201901 · doi:10.1098/rsif.2019.0125

71 espèces de martins-pêcheurs mesurées (modèles de becs et simulation) 2019

Salle(s) liée(s) : salle 13

Illustration — Le bec du toucan

M070 Établi

Le bec du toucan

Un tiers de la longueur de l’oiseau, un vingtième de sa masse : le bec du toucan est un chef-d'œuvre de structure creuse — et un radiateur.

Ce que cela ne dit pas Deux fonctions dans un seul organe : structure et thermorégulation.

Source primaire Seki, Y., Schneider, M. S. & Meyers, M. A. (2005). Acta Materialia 53: 5281-5296 · doi:10.1016/j.actamat.2005.04.048 Tattersall, G. J., Andrade, D. V. & Abe, A. S. (2009). Science 325: 468-470 · doi:10.1126/science.1175553

33 % de la longueur 2005

Illustration — Les pattes du goéland

M071 Établi

Les pattes du goéland

Se tenir sur la glace sans perdre sa chaleur : les pattes des oiseaux marins fonctionnent comme un échangeur à contre-courant.

Ce que cela ne dit pas Les mesures portent sur des hérons et des goélands, en laboratoire ; elles décrivent une capacité de réglage, pas la dépense réelle d’un oiseau debout sur la glace par grand vent.

Source primaire Steen, I. & Steen, J. B. (1965). The importance of the legs in the thermoregulation of birds. Acta Physiol. Scand. 63(3): 285-291 · doi:10.1111/j.1748-1716.1965.tb04067.x

< 10 % de la production métabolique perdue par les pattes à basse température 1965

Illustration — La tête du pic

M072 Débattu

La tête du pic

On raconte que le pic possède un crâne amortisseur.

Ce que cela ne dit pas C’est notre deuxième exemple de correction M03 : la « tête antichoc » est un mythe, et la vraie merveille est ailleurs — frapper juste plutôt qu’amortir.

Source primaire Van Wassenbergh, S. et al. (2022). Current Biology 32: 3189-3194.

Aucun chiffre mesuré : note de transparence

Illustration — L'œuf de l'oiseau

M073 Établi

L'œuf de l’oiseau

Une coquille solide de l’extérieur, fragile de l’intérieur, percée de milliers de pores : l'œuf doit être à la fois un abri et un poumon.

Ce que cela ne dit pas La conductance est calculée à partir de la surface des pores et de l’épaisseur de la coquille ; le nombre de pores d’un œuf de poule n’est pas établi par un comptage primaire retenu.

Source primaire Board, R. G. & Scott, V. D. (1980). Porosity of the avian eggshell. Am. Zool. 20(2): 339-349 · doi:10.1093/icb/20.2.339 Ar, A., Paganelli, C. V., Reeves, R. B., Greene, D. G. & Rahn, H. (1974). The avian egg: water vapor conductance, shell thickness, and functional pore area. Condor 76(2): 153-158 · doi:10.2307/1366725

0,432 coefficient de l’équation de conductance hydrique G = 0,432 × W^0,780 1974

Illustration — La navigation de la barge rousse

M074 Établi

La navigation de la barge rousse

Un oiseau de quelques centaines de grammes traverse le Pacifique d’un seul trait, sans manger, sans dormir, sans se poser.

Ce que cela ne dit pas Le record de 13 560 km vient d’un suivi institutionnel de 2022, pas de l’article de 2009 : ce sont deux mesures différentes, à ne pas confondre. Et un oiseau suivi n’est pas une espèce entière.

Source primaire Gill, R. E. et al. (2009). Extreme endurance flights by landbirds crossing the Pacific Ocean: ecological corridor rather than barrier? Proc. R. Soc. B 276(1656): 447-457 · doi:10.1098/rspb.2008.1142 USGS Alaska Science Center / Global Flyway Network (2022) — suivi satellite, source institutionnelle (le record de 13 560 km vient de là, pas de l’article de 2009).

11 680 km sans escale 2009

Salle(s) liée(s) : salle 14

Illustration — Le vol de l'albatros hurleur

M075 Établi

Le vol de l’albatros hurleur

L’albatros parcourt des milliers de kilomètres en dépensant à peine plus d’énergie qu’un oiseau posé : il utilise le vent comme une pente.

Ce que cela ne dit pas Les 16 oiseaux suivis volaient au-dessus de l’océan Indien sud : le cycle en quatre phases est mesuré là, pas forcément par tous les vents ni toutes les espèces d’albatros.

Source primaire Sachs, G., Traugott, J., Nesterova, A. P. & Bonadonna, F. (2013). Experimental verification of dynamic soaring in albatrosses. J. Exp. Biol. 216(22): 4222-4232 · doi:10.1242/jeb.085209

4 phases du cycle de vol dynamique 2013

Salle(s) liée(s) : salle 14

Illustration — L'extrémité des ailes des planeurs

M076 Établi

L’extrémité des ailes des planeurs

Les grands planeurs écartent les dernières rémiges : la pointe de l’aile se divise en doigts qui freinent le tourbillon de bout d’aile.

Ce que cela ne dit pas Le gain est mesuré sur une aile de soufflerie montée avec quatre rémiges de buse ; il dépend de la vitesse, de la charge alaire et de l’incidence.

Source primaire Tucker, V. A. (1993). Gliding birds: reduction of induced drag by wing tip slots between the primary feathers. J. Exp. Biol. 180(1): 285-310 · doi:10.1242/jeb.180.1.285

12 % de traînée en moins avec une pointe d’aile plumeuse 1993

Salle(s) liée(s) : salle 13

Illustration — L'aile, modèle des pilotes

M077 Établi

L’aile, modèle des pilotes

Une aile d’oiseau se déforme en continu : elle se cambre, se tord, se replie.

Ce que cela ne dit pas Les mesures portent sur des ailes de martinet en soufflerie, pas sur un aéronef : aucun appareil à ailes déformables n’est en service commercial.

Source primaire Lentink, D., Müller, U. K., Stamhuis, E. J., de Kat, R., van Gestel, W., Veldhuis, L. L. M., Henningsson, P., Hedenström, A., Videler, J. J. & van Leeuwen, J. L. (2007). How swifts · doi:10.1038/nature05733

50 degrés de balayage d’aile étudiés en soufflerie 2007

Illustration — Le plumage du manchot empereur

M078 Débattu

Le plumage du manchot empereur

Le manchot vit à −40 °C, plonge dans une eau à −2 °C, et n’a ni graisse isolante ni abri la plupart du temps.

Ce que cela ne dit pas L’effet des bulles est une hypothèse appuyée sur des films et des calculs, sans oiseau témoin sans bulles : la part exacte de la lubrification par l’air reste à établir.

Source primaire Davenport, J., Hughes, R. N., Shorten, M. & Larsen, P. S. (2011). Drag reduction by air release promotes fast ascent in jumping emperor penguins — a novel hypothesis. Mar. Ecol. Pr · doi:10.3354/meps08868

5,3 m/s de vitesse de remontée moyenne (± 1,0) 2011

Manipuler

Vrai ou faux, en plein vol

Les oiseaux sont le terrain favori des légendes. Démêlez le mesuré et le raconté.

La tête du pic est un amortisseur qui encaisse les chocs.
Le fou de Bassan entre dans l’eau à environ 24 m/s.
La barge rousse détient le record de vol sans escale, mesuré par satellite.

Écouter

Narration — Les oiseaux du ciel

Narration de la galerie, lue par une voix de synthèse. La transcription intégrale est juste en dessous.

Lire la transcription (55 s)

Seize fiches, et un ciel entier.

Une barge rousse a volé treize mille cinq cent soixante kilomètres sans escale au-dessus du Pacifique, suivi par satellite. Un fou de Bassan entre dans l’eau à vingt-quatre mètres par seconde. Un albatros parcourt des milliers de kilomètres en dépensant à peine plus d’énergie qu’au repos.

Et puis il y a le pic. Pendant des années, on a décrit sa tête comme un amortisseur parfait. En deux mille vingt-deux, la mesure a montré l’inverse : le crâne se comporte comme un marteau rigide.

C’est cela, une merveille honnête : elle résiste à l’explication qu’on avait envie de lui donner.