mercredi 10 juin 2009

Fais comme l'oiseau

Quand on me demande ce que j'aimerais être si j'étais un animal je réponds toujours "un oiseau". Car c'est quand même la classe internationale de voir le monde d'en haut et d'aller où bon nous semble grâce à nos petites ailes.
Mais voler, ce n'est pas évident, et ça coûte énormément d'énergie ! Alors pour permettre un tel prodige, mère nature a fait preuve d'une incroyable ingéniosité.

Superbe Harfang des neiges

Par exemple, le squelette des oiseaux est fait pour résister aux contraintes du vol. Comme pour un avion : solidité et légèreté sont les deux caractéristiques requises. Ainsi, lorsqu'on regarde le squelette d'un oiseau, on peut voir que nombreux sont les os soudés entre eux pour résister aux pressions du vol. En contrepartie, ces os sont en très grande majorité creux, les rendant légers comme une plume.


De même, battre des ailes, s'envoler, rester en tension constante pour ne pas se casser la figure par terre, ça nécessite une sacrée musculature alaire. Le bréchet que vous pouvez voir sur le squelette, os très imposant placé sur le sternum, est entièrement dédié à l'ancrage des muscles alaires et évite l'écrasement de la cage thoracique par ces muscles ultra-puissants.

En bref, une ossature parfaitement adaptée au vol. Mais ce n'est pas la seule adaptation notable. La respiration des oiseaux est elle-même intéressante. Elle est considérée comme la plus efficace du monde animal. Les oiseaux n'ont pas des poumons comme les nôtres, ils ont des poumons que l'on appelle "tubulaires".

Schéma du système respiratoire des oiseaux : à noter, ce système est fixe, contrairement au nôtre qui nécessite les mouvements du diaphragme pour faire pénétrer l'air dans les poumons !

Comme vous pouvez le constater, il existe différents sacs aériens dans lesquels circule l'air en sens unique. On peut simplifier en disant qu'il y a un sac aérien postérieur, les poumons et le sac aérien antérieur.Tout d'abord, l'air passe par ses petites narines, passe dans la trachée et gonfle le sac aérien postérieur. Ce dernier renvoie l'air vers les poumons où le sang récupère l'oxygène et rejette le CO2. Puis cet air est expulsé vers le sac aérien antérieur et expiré. Mais pendant ce temps le sac postérieur n'était pas totalement vidé et continuait à envoyer son air vers les poumons en attendant la prochaine inspiration. En bref : le flux d'air est continu dans les poumons. Les deux sacs jouant le rôle de soufflets pour alimenter en permanence l'organe respiratoire principal, gourmand en oxygène.Cette architecture respiratoire permet de répondre à une demande en oxygène très importante en vol.

Certaines espèces de colibri peuvent atteindre 80 à 200 battements par SECONDE, ce qui en fait des recordmans du monde déjà, mais aussi des grands consommateurs d'oxygène.

Et il existe encore bien d'autres adaptations aux niveaux métaboliques, mais je vous en ferai grâce! En tout cas, les oiseaux sont de magnifiques animaux, et il ne faut pas oublier de les préserver eux aussi ! (roh la rabat-joie! )

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Sources : mes cours, et ce site et celui

19 commentaires:

  1. Bonjour

    Je ne suis pas d'accord avec vous : le vol battu, c'est complètement nul du point de vue aérodynamique; si la nature avait été vraiment inventive, elle aurait trouvé autre chose. La raison du vol battu, c'est la facilité à le fabriquer embryologiquement.

    Cordialement VF

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  3. Bonjour !

    Le vol battu n'est qu'une forme de vol. Il y a également le vol à voile ou plané qui requiert moins d'énergie et donc souvent alterné dans le vol des oiseaux.

    Par ailleurs, la nature semble avoir inventé (je déteste personnifier la nature mais je n'ai pas le choix) le vol battu dans différents taxons du vivant de façon convergente. Ca laisse penser que ce vol répond assez bien aux contraintes évolutives.

    De même, les capacités que ce soit de vitesse et d'endurance de certains oiseaux n'ont été que très rarement égalées par l'homme en prenant en compte l'énergie consommée. Vous pourriez vous aussi traverser le désert du Sahara avec un avion et pas mal de kérosène, mais un oiseau le fait avec un insecte ou deux dans l'ventre. (toute proportion gardée).

    Donc avant de dire que cette technique de vol est nulle, je pense qu'il faut relativiser et réaliser la qualité des performances de ces animaux. La technologie de pointe déployée dans l'aérodynamisme de l'animal, le fuselage parfaitement adapté ainsi que son système respiratoire reconnu comme le plus efficace qui soit.

    Vous pourrez me dire que le requin ne fait pas ça ou ça et que la nature aurait pu inventer autre chose. Je trouve que c'est un argument un peu moisi dans le fond. On pourrait TOUJOURS faire autre chose, mais je pense que des milliards d'années d'évolution et de sélection basée sur des contraintes naturelles devraient nous remettre à notre place dans nos jugements.

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  4. si vous voulez, mais je ne suis pas de votre avis. Regardez : les poissons aussi battent des "ailes", dans l'eau, la nage des poissons, c'est déjà une forme de volhydrodynamique, il y en a même qui volent à proprement parler (300 mètres environ); le bras qui, un peu modifié, sert à faire le vol battu des oiseaux sert aussi à monter aux arbres etc., ce n'est pas parce qu'il est bon, que le vol battu est sélectionné dans divers taxons, c'est parce que c'est la seule mécanique qui sort de la formation de ces organes

    mais ce n'est que mon avis.
    Bien à vous

    VF

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  5. Mais...lol.

    Les organes sont littéralement différent d'un insecte à un oiseaux, et pourtant c'est du vol battu dans les deux cas. Et de toute façon, en pure logique, tout ce qui existe est en adéquation avec les capacités structurelles de la matière, les agencements possibles de cette dernière...Normal quoi. Fin, je comprends pas votre point de vue?

    J'ai pas compris le rapport avec les poissons, ni comment il etaye votre argumentaire.

    De plus dans le monde sous marins, les performances de vitesse sont rares à cause des contrainte de viscosité. La priorité est mis à l'affut plutot qu'à la vitesse.

    Argumentez un peu plus merci.

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  6. la question est de savoir si le vol des oiseaux est une chose sensationnelle ayant nécessité une formidable adaptation (par élimination de ratés en grand nombre), ou bien un possible quasiment automatique, sélectionné, certes, mais avec très peu d'itérations, dans un ensemble de formes automatiques de par les lois de la morphogenèse (simple agandissement d'un archétype).

    Mais ce n'est qu'un avis.
    or le vol battu est présent couramment chez les insectes, les mammifères et les oiseaux, il est obtenu par oscillation d'un couple rotule-cupule qui se forme automatiquement aux articulations par la croissance antagoniste des tissus (cartilages des épiphyses chez les tétrapodes), et par le mouvement de muscles tendons et ligaments qui sont répartis autour de l'articulation de façon également automatique par un mécanisme de différentiation en cascade, avec un pattern d'ailleurs identique chez tous les vertébrés tétrapodes. Ce pattern est en réalité hérité de l'enroulement des tissus présomptifs de l'articulation pendant la gastrulation.

    Le battement d'un membre de type nageoire, par rotation à l'articulation pectorale ou pelvienne permet aussi bien la nage que le vol, l'eau et l'air étant des fluides. Cependant, l'eau et l'air ont des viscosités cinématiques assez proches. Il est vrai que l'eau est plus visqueuse (viscosité dynamique) que l'air, mais elle est également plus dense, en sorte qu'un animal ayant les capacités pour battre un certain volume d'eau par seconde, aura les capacités pour battre cent fois plus d'air dans le même temps, en sorte que nager dans l'eau ou voler dans l'air sont compatibles (la preuve: l'exocet). En raison de la poussée d'Archimède, les poissons ont moins besoin de portance, sauf lorsqu'ils sortent de l'eau pour voler, ce qu'ils font assez bien, le cas échéant, et dans ce cas, ils ont parfois quatre ailes : des ailes pectorales et des ailes pelviennes (encore l'exocet, mais pas tous), puisque, encore une fois en raison d'Archimède, ils n'ont pas besoin de pattes pour marcher au fond de l'eau et peuvent utiliser leurs nageoires pelviennes pour voler. Pour ce qui est des mammifères volants, type chauve-souris, leur main-aile est obtenue par un accroissement massif de la patte de souris, qui est complètement balistique : simple extension des doigts de souris, dans la direction des champs d'orientation des fibroblastes dans les cartilages, et les chauves souris sont le taxon de mammifère le plus rerésenté (500 espèces). Bref, autant dire que c'est plutôt facile de voler, au fond. C'est notre regard d'humain qui attribue à cette performance quelque chose de fabuleux.

    Les adaptations (style bréchet allongé) ne sont que des amplifications de tendances, ou d'organes déjà fonctionnels sans les perfectionnements.

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  7. !!

    Je pense qu'on a perdu la plupart des lecteurs là mdr ! Non bon d'accord, c'est très chouette l'anatomie évolutive tout ça tout ça, je vais pas argumenter des masses vue l'heure (1h25) et le fait qu'on soit samedi soir <:o). Mais juste pour dire, que ce blog est un blog de vulgarisation, fait pour le grand publique, alors oui je m'émerveille d'un tas de chose, comme les adaptations au vol (et de tout ce dont je parle dans ce blog puisque tout est à mes yeux, extraordinairement intéressant). Donc si l'enrobage vous semble trop anthropomorphique, sachez que c'est pour la forme principalement mais aussi un peu pour le fond.

    Enfin je pense que toute la description anatomique ne défait en rien le côté adaptatif de la respiration et de l'ossature de l'oiseaux (les deux points abordés). Vous parlez d'avantages du fait d'avoir des ailes, ce qui n'est pas trop le sujet ici!

    Voilà ! Bonne nuiiiit

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  8. Juste un point en plus : Je vous toujours pas en quoi c'est nul le vol battu. J'aimerais toujours voir ce que vous auriez fait de mieux. Et il me semble avoir dit plus haut que de toute façon et imanquablement : ce qui existe est forcément un compromis entre la matière, ses capacités, l'anatomie et l'adaptation. Je pense que tout ça est indissociable...Avec ce raisonnement, rien ne devient ettonnant dans la nature : "ha bah oui c'était automatique que ça se fasse comme ça car anatomiquement ........", voyez?


    Alors oui le vol est peut-être une evidence pour vous, ça n'enlève rien à sa beauté, tout comme la marche sur deux pattes etc.. C'est mon point de vu.

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  9. vous m'aviez demandé des arguments, c'était juste ça. D'accord sur la beauté, néanmoins.
    Bien à vous

    VF

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  10. Ha ben ça c'est intéressant. D'habitude je supprime les messages qui servent à rien (oui j'avoue, et assume pleinement : je censure).

    Mais bon là ça servira d'exemple :

    Les seuls commentaires admis ont quelques critères:

    - Etre composés de mots
    - Doivent concerner le sujet posté
    (Etonnament, la plupart du temps, c'est le premier point qui pose problème, fou non?)

    un WTF, ben ça sert à rien en fait. Donc je comprends pas pourquoi le poster.

    Que ça serve de référence pour ceux qui n'ont rien à dire non plus mais qui se sentent obligés de faire partager l'inutilité de leurs propos aux autres.

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  11. Je me suis permis de mettre cet article en lien sur mon blog, j'espere que tu n'y vois pas d'inconvenients? Je pense d'ailleurs que je le referais pour d'autres quand mes articles se preteront à certains des tiens.

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  12. Le vol battu peut paraître nul à Anonyme et à beaucoup d'autres, cependant son aérodynamique permet d'en espérer des rendements très élevés. Jusqu'ici aucune imitation par l'homme n'a pu égaler le succès des oiseaux. L'analyse de leur vol battu est difficile mais on cerne de mieux en mieux les aspects essentiels du succès. Déjà Erich von Holst vers 1930 avait défini quelques conditions absolument necessaires à un vol battu économique et réalisé, en tant que physiologiste, un certain nombre de modèles réduits réussis.
    L'évolution ne pouvait certes pas inventer l'hélice, mais ce n'était pas non plus nécessaire car il y avait un moyen plus efficace à sa portée. Le vol battu limite-t-il la taille des animaux qui l'utilisent ? Bien sûr Argentinornis était surtout un planeur, comme les actuels condors andins.
    Il y eut plus grand et plus lourd chez les reptiles. Quetzaltcoatl ne laisse pas de m'impressionner. Son doigt plein d'articulations lui donnait il plus d'efficacité au moment de battre des ailes ? Son écologie est moins bien connue que celle du condor géant, et pour cause, il est beaucoup plus ancien. On sait peu de choses du climat, de ses aliments, de la géographie à l'époque de ses évolutions. Il ne semble pas qu'il était inféodé à des falaises, et comme probable charognard il devrait avoir pu redécoller après son repas. Quitte à régurgiter s'il était dérangé pendant la digestion comme le font les vautours !!!

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  13. Heu ?! Quetzalcoatl, c’est autre chose qu’une divinité aztèque ? Tu as des références ?

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  14. Oui, Quetzaltcotl Northropi était un très grand pterosaure : 12 mètres d'envergure peut être. Il se pourrait qu'il ait eu des parents encore plus grands. Dans un prochain post je mettrai quelques autres renseignements.

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  16. Il a été découvert par Douglas Lawson en 1975 au Texas. Il volait au crétacique supérieur. Mais va sur la web pour en savoir plus.

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  17. Juste un detail, mais pardonnez l'orthographe fantaisiste ! C'est Quetzalcoatlus Northropi qu'il faut lire.

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  18. mais le vol battu est une autre forme de vol! chacun ces gout

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