Les Oiseaux

Les Oiseaux peuvent presque être définis comme étant des Reptiles
spécialisés car leur architecture est similaire à celle des Reptiles et
les modifications peuvent être reliées au vol. Les oiseaux sont des homéothermes endothermes
qui ont des plumes. Leurs membres antérieurs sont modifiés pour le
vol, et leurs membres postérieurs pour la marche, la nage, ou pour se
percher.


Modifications associées au vol




Le vol exige une très grande dépense
métabolique, et les forces exercées par les muscles alaires sont
également importantes. On retrouve donc chez les Oiseaux des
adaptations pour augmenter le taux métabolique qui peut être soutenu,
pour réduire les dépenses métaboliques inutiles (réduction du poids),
pour augmenter l'efficacité du système cardio-vasculaire (pour maintenir
un métabolisme élevé), et pour solidifier le squelette.



Figure 108. Parties d'une plume d'oiseau: rachis, barbe, barbule. © BIODIDAC




La température influence énormément les
réactions métaboliques. L'activité des enzymes qui catalysent les
réactions augmente avec un accroissement de la température, jusqu'à un
maximum, puis diminue. Pour maintenir les hauts taux métaboliques
requis pour le vol, les oiseaux maintiennent leur température corporelle
à l'intérieur de limites précises (ils sont homéothermes).
On croit que les plumes étaient à l'origine une adaptation pour
conserver la chaleur corporelle (réduction de la convexion), et qu'elles
ont été modifiées pour le vol par la suite .



Il est important pour les oiseaux qui volent de
minimiser la masse qu'ils ont à transporter. Les os des oiseaux sont
généralement creux et renforcés par des cloisons. Chez certains
oiseaux, les sacs aériens se prolongent dans les plus gros os.



Figure 109. Coupe d'un os d'oiseau. © BIODIDAC




Chez les oiseaux, l'excrétion des déchets azotés se fait sous forme d'acide urique.
Comme les cristaux d'acide urique peuvent être éliminés avec une
quantité minime d'eau, l'oiseau n'a donc pas à transporter une masse
inutile de liquide.



Pour résister aux forces qui entrent en jeu lors
du vol, la colonne vertébrale des oiseaux est renforcée par la fusion
de plusieurs vertèbres, particulièrement dans la queue et au niveau de
la ceinture pelvienne. La cage thoracique doit également être renforcée
pour éviter d'être écrasée par les muscles alaires. Les côtes sont
donc fusionnées et le sternum est hypertrophié pour permettre un solide
point d'ancrage pour les muscles alaires.



La ceinture pelvienne est également fusionnée pour solidifier les points d'ancrage des muscles de la queue.



Figure 110. Modifications du squelette associées au vol chez les oiseaux. © BIODIDAC






Respiration et circulation




La présence de plumes réduit la ventilation de l'épiderme et empêche les oiseaux d'avoir une respiration cutanée.



Leurs grands besoins métaboliques (de 6 à 10
fois ceux d'un reptile de taille similaire) ont entraîné des
modifications au niveau des systèmes respiratoire et circulatoire.



Figure 111. Poumon et sacs aériens chez un oiseau. © BIODIDAC




Les poumons des oiseaux ne sont pas des sacs
aveugles (culs-de-sac), mais plutôt des conduits dans lesquels l'air
circule à sens unique. Il n'y a pas d'alvéoles, mais plutôt des parabronches. La ventilation de ces parabronches est assurée par l'entremise de sacs aériens
qui sont situé à l'avant et à l'arrière des poumons, et qui agissent à
la manière de pompes. L'air passe de la bouche directement aux sacs
aériens postérieurs, puis aux parabronches, puis aux sacs aériens
antérieurs, pour être finalement exhalé. Il n'y a donc pas de mélange
entre l'air frais et l'air résiduel. La présence de valves empêche
l'air de revenir vers l'arrière. Dans les poumons, la circulation du
sang des capillaires des parabronches est à contre-courant de celle de
l'air, ce qui maximise les échanges gazeux. On considère que le système
respiratoire des oiseaux est le plus perfectionné et le plus efficace
du règne animal. La ventilation des poumons peut également servir à
éliminer les surplus de chaleur (la sudation est impossible à cause de
la présence des plumes).



Le coeur des oiseaux a quatre chambres séparées
(comme chez les crocodiliens), ce qui prévient le mélange entre de sang
veineux et artériel. Chez les oiseaux nordiques, la circulation est à
contre-courant dans les pattes, de manière à réduire les pertes de
chaleur.



Alimentation et digestion




Les oiseaux ont des besoins métaboliques élevés
et doivent donc se nourrir d'aliments riches. Les premiers oiseaux
étaient sans doute des insectivores, mais le mode alimentaire des
oiseaux actuels est très varié (granivores, piscivores, carnivores,
nécrophages, frugivores). La spécialisation alimentaire s'accompagne de
modifications au niveau du bec et du tube digestif. Par exemple, les
oiseaux granivores, comme la poule, ont un bec robuste pour briser les
graines, un jabot pour les entreposer, et un gésier qui contient
typiquement des cailloux pour les broyer (les oiseaux n'ont pas de
dents).



Excrétion et osmorégulation




Les oiseaux marins ont des glandes à sel semblables à celles des iguanes pour excréter les surplus d'ions.



Système nerveux




Le vol requiert une très bonne vision et une
bonne coordination; les zones du cerveau responsables de ces aspects
sont donc particulièrement développées chez les oiseaux.



Les yeux sont très développés, et leur position
est reliée au régime alimentaire. Chez les oiseaux herbivores, les yeux
sont disposés de chaque coté de la tête, ce qui leur permet d'avoir un
très large champ de vision et de voir venir les prédateurs. Chez les
rapaces, les yeux sont situés à l'avant, ce qui permet d'avoir une
meilleure vision binoculaire et de mieux juger des distances et les
vitesses.







© 2002

Antoine Morin