Source: The Conversation – in French – By Myriam Amari, Doctorante sur le bien-être et la cognition des rapaces, Muséum national d’histoire naturelle (MNHN)
L’ESSENTIEL
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Une nouvelle étude a permis de classer les rapaces selon leurs techniques de chasse.
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Observer les phalanges des rapaces permet de distinguer les oiseaux qui vont attraper leurs proies en vol de ceux qui vont les restreindre au sol ou des charognards.
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Faire le lien entre les os et les techniques de chasse pourrait permettre de déduire les comportements d’oiseaux disparus, et même de certains dinosaures.
Comment les droméosaures, ces dinosaures « raptors », utilisaient leurs griffes en faux pour chasser ? Cette énigme anime les paléontologues depuis des années. Pendant longtemps, on les imaginait lacérer leurs proies en leur donnant un coup de pied, jambe tendue. Mais des modèles plus récents basés sur l’observation de rapaces comme l’aigle royal, et soutenus par des modélisations biomécaniques soutiennent une méthode de prédation au cours de laquelle Deinonychus, membre de la famille des droméosaures, se tenait accroupi au-dessus de sa proie, utilisant sa masse corporelle et tout son corps pour la restreindre au sol. Sa griffe en forme de faux aurait servi à hameçonner la chair qu’il déchirait alors avec sa mâchoire. C’est effectivement ce que l’on observe chez des oiseaux comme l’aigle royal quand il chasse le chevreuil. Les rapaces semblent ainsi s’avérer de bons modèles des « raptors » du passé.
Fred Wierum/Wikipedia, CC BY
La recherche en morphologie fonctionnelle vise à comprendre le lien entre comportements, morphologie et adaptation. L’idée est que les adaptations morphologiques présentes répondent à des contraintes données, et que des espèces disparues les possédant répondaient peut-être aux mêmes contraintes, et avaient donc des comportements similaires. Mais comprendre les liens comportement-morphologie-contraintes fonctionnelles a également un intérêt pour mieux comprendre le rôle actuel des rapaces dans les écosystèmes, et donc pour favoriser leur conservation et leur protection.
Les rapaces sont des oiseaux impressionnants au régime carnivore, au bec crochu et aux griffes recourbées. Ces griffes dangereuses s’appellent des serres. Aussi impressionnantes soient-elles, les serres ne font pas tout chez un rapace. De même qu’un coup de poing ne vient pas du poing, mais de la hanche, ou qu’un coup de pied engage aussi la hanche et le haut du corps, les rapaces n’utilisent pas seulement leurs serres pour mettre à mort leur proie : ils utilisent l’intégralité de leurs membres inférieurs ainsi que leur bec.
Les secrets de la chasse se cachaient dans les phalanges
Leurs membres inférieurs sont impliqués dans la locomotion, le transport de matériaux ou de nourriture, les conflits et, bien sûr, la capture et la mise à mort de leurs proies. Mais le secret de leurs stratégies de chasse réside davantage dans leurs phalanges que dans leurs serres. C’est ce que nous avons montré dans une récente étude publiée dans The Zoological Journal of the Linnean Society. Nous avons défini 11 catégories d’interactions entre prédateurs et proies, depuis la capture jusqu’à la consommation, et avons mesuré 148 paramètres sur les os du membre postérieur, du fémur jusqu’à la pointe des griffes. Nous avons mis en évidence que l’ensemble de ces paramètres permettait de bien distinguer ces catégories chez les rapaces. En particulier, les phalanges jouent un rôle clé, notamment celles du troisième et du quatrième doigt. Elles permettent de distinguer les oiseaux qui attrapent leurs proies en vol de ceux qui les restreignent au sol, ou encore de les distinguer des charognards.
Myriam Amari — Licence CC BY-NC-ND, Fourni par l’auteur
Myriam Amari — Licence CC BY-NC-ND, Fourni par l’auteur
Jusqu’à présent, la plupart des études s’étaient concentrées sur la morphologie et la courbure des serres, sur quelques doigts, ou sur les os longs des jambes. Mais aucune n’avait pris en compte l’intégralité du membre. Or, en fouillant dans les collections du Muséum national d’histoire naturelle de Paris à la recherche de spécimens exploitables pour notre étude, il était clair que les phalanges jouaient un rôle sous-estimé. La science, c’est d’abord l’observation, comme le disait l’un de mes professeurs de classe préparatoire. Une grande variabilité dans la morphologie des phalanges (en particulier des troisième et quatrième doigts) était visible entre les espèces. Certaines espèces possédaient de toutes petites phalanges sur le quatrième doigt, toutes frêles par rapport à celles des deux premiers doigts, énormes. C’est le cas de la harpie féroce ou de l’aigle couronné d’Afrique, deux aigles massifs capables de s’attaquer à des proies conséquentes dans la canopée ou au sol. La harpie féroce peut, par exemple, prendre des paresseux, et l’aigle couronné d’Afrique des antilopes de 20 kg, voire exceptionnellement de 30 à 50 kg. D’autres possédaient des phalanges très allongées aux extrémités des doigts, comme les faucons, les autours des palombes ou les éperviers, ou encore un troisième doigt long et large comme chez certains vautours.
Relier la variabilité des phalanges aux différentes catégories d’interactions entre proies et prédateurs
Nous avons donc étudié la morphologie des os du fémur jusqu’au bout des doigts. Mais, nuance, nous n’avons pas étudié l’enveloppe kératineuse, c’est-à-dire l’ongle de la griffe. En effet, celle-ci a une forme différente de celle de l’os qui se trouve en dessous et témoigne davantage des contraintes liées aux surfaces : le sol ou même la proie. Par exemple, la forme des os des serres d’un aigle royal et d’un pygargue à tête blanche est similaire, mais l’enveloppe kératineuse d’un pygargue est beaucoup plus recourbée, lui permettant d’agripper des proies glissantes comme les poissons. On retrouve cette propriété chez le balbuzard pêcheur.
Audrey COSTES — tous droits réservés seules les republications intégrales de l’article sont autorisées, CC BY-NC-ND
Un petit détail technique avant de poursuivre, mais pas des moindres : il fallait identifier et ordonner ces phalanges, sans guide… et c’était un vrai défi. Ensuite, nous avons mesuré de nombreux paramètres pour caractériser la forme des os et des griffes et la force exercée par les doigts et les griffes. Nous avons découvert que la deuxième phalange du quatrième doigt variait le moins en proportion chez les rapaces. Elle pouvait donc servir d’échelle de comparaison.
Pour poursuivre, nous avons analysé et visualisé la répartition de chaque espèce dans un espace morphologique obtenu à partir des mesures des os. Les différentes familles de rapaces se distinguaient selon les 11 catégories innovantes d’interactions avec les proies que nous avions définies. Ainsi, nous avons montré que des espèces phylogénétiquement éloignées comme les membres du genre Accipiter (autour des palombes, épervier) et les faucons (faucon pèlerin, faucon sacre, faucon lannier) se retrouvaient dans un même espace morphologique. Ceci traduit leurs adaptations communes à une technique de capture de proies en vol, dans laquelle leurs longs doigts viennent englober la proie (voire la frapper). Des doigts allongés et, en particulier, les dernières phalanges de chaque doigt permettent une fermeture rapide (au prix d’une force moindre) sur un oiseau ou un insecte dans le cas de la bondrée apivore. Les faucons et les membres du genre Accipiter, diffèrent entre eux par le fait que ceux-ci restreignent la proie au sol pour la déchirer, alors que les faucons endommagent le système nerveux de leur proie en sectionnant la nuque à l’aide de leur dent tomiale.
Audrey COSTES — tous droits réservés seules les republications intégrales de l’article sont autorisées, CC BY-NC-ND
Les aigles, les buses et autres rapaces tirant profit de leur masse pour restreindre leur proie au sol depuis une position à l’affût ou en vol (l’aigle royal, la buse variable, l’aigle couronné d’Afrique ou la harpie féroce. Ces oiseaux possèdent les deux premiers doigts massifs avec de très grandes premières et deuxièmes serres, et des phalanges larges et robustes. En comparaison, les deux autres doigts paraissent tout petits.
Les rapaces nocturnes, eux, se tenaient à part. Adaptés à la capture de proies souvent assez petites pour les tenir dans leurs serres, ils les suffoquent à l’aide de phalanges et de serres de longueurs à peu près homogènes, offrant une bonne force de levier, ainsi que la capacité à opposer le premier et le quatrième doigt aux deux autres (zygodactylie), ce qui facilite la préhension de la proie. Cette adaptation est pertinente quand on pense qu’ils chassent souvent dans le noir, avec une faible vision de près. Il faut s’assurer que les proies ne leur échappent pas !
Les vautours du Nouveau Monde et de l’Ancien Monde sont également réunis, en lien avec leur comportement de charognage et de marche. Leur troisième doigt, supportant leur poids, est souvent très allongé et large. Leurs capacités de préhension peuvent toutefois varier, comme chez le gypaète barbu capable de transporter des os pour les lâcher en vol, les briser et se repaître de leur moelle. Le condor des Andes, avec ses jambes très allongées et adepte de la marche, se retrouve proche des autres vautours. Cas particulier, le caracara huppé, se trouve à mi-chemin entre les rapaces qui attrapent leurs proies en vol et les rapaces charognards. Et en effet, cela correspond bien à son mode de prédation puisque c’est un grand marcheur capable de retourner des objets et des proies sur son chemin, mais aussi capable de les attraper, de les restreindre et de les déchiqueter.
Audrey COSTES — tous droits réservés seules les republications intégrales de l’article sont autorisées, CC BY-NC-ND
Le messager sagittaire, lui, demeure seul dans sa famille et dans l’espace morphologique défini par nos données. Il se caractérise par un fémur extrêmement court et des métatarses très allongés lui permettant de développer une force de frappe impressionnante pour mettre à mort des serpents, tels que les cobras. On parle, par exemple, de 195 N en 15 ms de contact ! Cela correspond à 5 à 6 fois son propre poids, concentré dans une patte à une vitesse fulgurante.
Audrey COSTES. Tous droits réservés seules les republications intégrales de l’article sont autorisées, CC BY-NC-ND
Une fenêtre ouverte sur le passé
Cette étude nous permet donc de mieux comprendre le lien entre la morphologie des membres des rapaces et leur mode de chasse, et d’appréhender leurs rôles complémentaires dans les écosystèmes. Cette étude pourrait également ouvrir une fenêtre sur le passé en permettant d’émettre des hypothèses sur les comportements de dinosaures non aviens ou d’oiseaux disparus, notamment en choisissant les os et paramètres essentiels mis en évidence par notre étude. En effet, si l’on retrouvait demain un fossile avec quelques phalanges du pied, peut-être pourrions-nous essayer de le réintroduire dans l’espace morphologique de notre étude afin de le comparer aux catégories que nous avons caractérisées ici.
Pour gagner en puissance, il faudrait inclure d’autres spécimens qui enrichissent la diversité de fonctions des membres, comme le vautour palmiste, un vautour capable de pêcher, de chasser et consommer des fruits du palmier – ou encore augmenter le nombre de spécimens dans certaines catégories, et surtout inclure le cariama huppé, un oiseau coureur qui porte une griffe suspendue aux allures de celles des droméosaures mais à l’orientation plus proche de celle des troodons. Et effectivement, des découvertes ont montré que des microraptors possédaient des coussinets proches de ceux des rapaces actuels, ou encore des capacités probables de planer et de s’attaquer à des oiseaux.
Notre étude ouvre donc la voie à de nouvelles approches pour mieux connaître notre passé sans perdre de vue les merveilles du présent.
Myriam Amari ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.
– ref. Ce que les techniques de chasse des rapaces pourraient nous apprendre sur les dinosaures – https://theconversation.com/ce-que-les-techniques-de-chasse-des-rapaces-pourraient-nous-apprendre-sur-les-dinosaures-287616