Des os du cou spécialisés protègent les oiseaux plongeurs

Les fous de Bassan plongent vers l'océan depuis des hauteurs d'environ trente mètres pour attraper des poissons. Pénétrer dans la mer à des vitesses atteignant plus de cent kilomètres par heure génère une force physique intense, pourtant ces oiseaux marins évitent de graves blessures au cou lors de chaque tentative de chasse.

Morphologie osseuse

Un projet de recherche dirigé par l'Université de Washington a exploré les caractéristiques anatomiques qui permettent de tels plongeons à haute vitesse. Dans un article publié dans l'Anatomical Record, les chercheurs ont expliqué que les fous de Bassan et les fous possèdent des modifications structurelles dans leur colonne cervicale qui les protègent des traumatismes par compression.

Alors que des recherches antérieures mettaient en évidence le rôle des groupes musculaires environnants dans la stabilisation du cou, les scientifiques ont voulu examiner directement la structure squelettique. Le cou des fous contient quinze vertèbres individuelles alignées le long d'une courbe douce. En réalisant des tomodensitométries de spécimens d'oiseaux conservés dans des musées et en effectuant des évaluations morphologiques en trois dimensions, l'équipe a comparé ces plongeurs à des espèces ayant des habitudes d'alimentation différentes.

Les modèles obtenus ont montré que les espèces plongeuses présentent des vertèbres plus larges, plus épaisses et plus courtes qui ressemblent à des blocs solides. De plus, les fous de Bassan et les fous possèdent une surface de contact articulaire supplémentaire le long de leurs deuxième à sixième vertèbres. Cette articulation additionnelle empêche une flexion excessive vers l'arrière lors de l'entrée dans la mer avec un angle, dirigeant la pression physique en toute sécurité vers le bas le long de la colonne vertébrale.

Parallèles entre espèces

Les chercheurs ont également observé des formes de vertèbres trapues comparables chez les martins-pêcheurs, même si ces oiseaux plus petits appartiennent à une lignée non apparentée et ne possèdent pas la facette supplémentaire trouvée chez les fous et les fous de Bassan. Malgré de grandes différences de masse corporelle, les deux types d'oiseaux subissent une contrainte mécanique identique par unité de surface du cou, le pic de choc survenant environ cinq millisecondes après le contact avec la surface.

Les scientifiques prévoient de mener des analyses plus approfondies sur la distribution des forces vertébrales lors des entrées dans l'eau. Ils suggèrent également que ces marqueurs structurels spécifiques pourraient aider les paléontologues à identifier les adaptations au plongeon dans le registre fossile aviaire.