Une histoire de bec qui en dit long

Date de l'article : 06.04.2020 - 08:00
Auteur : Daniel Guiral
En résumé : Une histoire de bec qui en dit long : des petits gestes anodins qui amènent à revisiter les lois de la sélection naturelle.
L'article :

Remarquables par la diversité de leur plumage ou leur chant, couvant et élevant leurs poussins souvent en couple avec des soins parentaux attentionnés et touchants, libres comme le vent et pouvant réaliser des migrations sur des milliers de km (plus de 70 000 km au cours du voyage de migration annuelle du pôle sud au pôle nord pour la sterne arctique dont le poids moyen est de 100 g), les oiseaux ont de tout temps et dans toutes les cultures et civilisations toujours retenu l’attention de l’Homme. L’observation régulière par des scientifiques mais surtout des naturalistes curieux et passionnés d’espèces considérées comme très communes a  apporté ces derniers mois des informations nouvelles qui confirment tout l’intérêt de ces travaux simples lorsqu’ils s’inscrivent dans la durée. En outre, quand ces mêmes observations sont réalisées simultanément dans des zones géographiques et des pays différents, ce qui est souvent possible pour les oiseaux compte tenu de l’intérêt qu’ils suscitent, cela permet d’enrichir encore un peu plus les connaissances. 


Actuellement les oiseaux comprenant plus de 10 000 espèces sont parmi les vertébrés terrestres les plus diversifiés. Des recherches récentes ont montré qu’une part importante de cette diversité résultait des multiples variations que présentent les formes et tailles de leur bec. Le bec des oiseaux constitue l’outil principal leur permettant de capturer leurs proies et plus globalement de s’alimenter. Cette diversité de forme leur donne ainsi accès à une grande diversité de ressources. En complément leurs ailes, queue et pattes permettent leur locomotion et ainsi de se déplacer dans leur environnement pour y rechercher leurs ressources. Il suffit ainsi d’observer la forme et la taille du bec d’un oiseau pour connaître son régime alimentaire et donc sa place et sa fonction au sein de l’écosystème (granivores, insectivores, filtreurs, nectarivores, prédateurs d’animaux aquatiques dans l’eau ou la vase, rapaces, charognards...). 

Réciproquement, on sait depuis les géniales intuitions de Darwin et de son voyage aux Galapagos que cette diversité des becs est le fruit des processus d’adaptation des oiseaux pour éviter la compétition et exploiter l’ensemble des ressources trophiques disponibles dans un environnement donné. Cette théorie de l’évolution et de la sélection naturelle, révolutionnaire en son temps, a mis longtemps à s’imposer. Cependant, car en Sciences les savoirs et les connaissances ne sont jamais définitifs, grâce aux acquis récents de la biologie moléculaire, on sait aujourd’hui que cette sélection, qui s’opère sur tous les individus appartenant à une même espèce, s’exerce en fait sur un super-organisme (un holobionte) : un consortium constitué de cet individu associé à tous ses innombrables partenaires microbiens qu’il héberge et qui, en particulier, le nourrit en digérant ses aliments et le protège contre tous ses agresseurs. 

 

D’un point de vue évolutif, l’apparition du bec des oiseaux est concomitante de la transformation de leurs membres supérieurs en ailes pour leur permettre le vol. Ce synchronisme a conduit certains chercheurs à considérer que le bec des oiseaux est un outil substitutif pour compenser la perte de leurs mains et leur permettre ainsi de saisir et « manipuler » leur nourriture. Le bec des oiseaux, hérité de l’une des trois grandes lignées divergentes de dinosaures : les théropodes, correspondant à des carnivores bipèdes, est constituée de deux parties dépourvues de dents : 

- dorsalement, la maxille (ou mandibule supérieure) peu mobile par rapport au crâne

- ventralement la mandibule, (ou mandibule inférieure) articulée avec le crâne. Elles sont recouvertes d’un tégument corné constitué principalement de dérivés de la kératine (la protéine des plumes, des griffes et des écailles des oiseaux et de nos phanères, cheveux et poils). Pour les cruciverbistes et les scrabbleurs de haut vol, cette peau régulièrement renouvelée est dénommée rhamphothèque regroupant pour la maxille portant les narines, la rhinothèque et pour la mandibule, la gnathothèque. La mandibule supérieure se compose de bandes osseuses étroites qui se rejoignent vers la pointe ou rostre avec un palais en dessous. La mandibule inférieure, quant à elle, comprend cinq os étroitement soudés, longs et fins se rejoignant en pointe et formant ainsi un V. 

Des études à long terme menées sur les populations de mésanges charbonnières (Parus major) en Angleterre (949 individus) et aux Pays-Bas (2066 individus) ont permis de mettre en évidence que la longueur du bec des mésanges anglaises était significativement plus grande qu’aux Pays-Bas. Cette différence était si importante que certains auteurs avaient proposé d’élever les populations anglaises au statut de sous-espèce (Parus major newtoni). L’étude génétique de ces populations anglaises et hollandaises a permis de confirmer que ces différences de morphologie (le phénotype) n’étaient pas qu’adaptatives mais correspondaient aussi maintenant à des génotypes différents. De plus, ces gènes qui avaient spécifiquement évolué chez les mésanges britanniques étaient très similaires aux gènes qui caractérisent les différentes espèces de pinsons étudiées par Darwin aux Galapagos, mais aussi chez l’homme, et qui sont connus pour jouer un rôle déterminant dans la forme de nos visages. 

Enfin, en s'appuyant sur des données génétiques et historiques (acquises par l’observation d’oiseaux vivants au cours de 26 ans et complétées par des spécimens conservés dans les musées), les chercheurs ont également constaté que la différence dans la longueur du bec en Angleterre s'est produite progressivement dans un laps de temps très court à l’échelle de la vie des espèces (un accroissement régulier de 0,004 ± 0.001 mm par an pour une taille moyenne de 13,3 ± 0.05 mm). Ainsi, cet allongement du bec et la différence de longueur entre le bec des mésanges britanniques et celui des Pays-Bas ont évolué avec comme moteur la sélection naturelle. Cette rapide dérive - en anglais « character displacement » pour décrire une séparation morphologique pour des espèces occupant la même niche écologique au sein d’un même habitat - est rendue possible et est validée par le constat d’une fécondité supérieure des mésanges présentant les plus longs becs en Angleterre. Bien évidemment se pose maintenant la question de l’origine et de la nature du processus adaptatif qui a poussé, via la sélection naturelle, les mésanges anglaises à adopter des becs de plus en plus longs. Une dynamique si profonde qu’elle est aussi observable au niveau des caractéristiques les plus fondamentales de leur être, leur patrimoine génétique. 

Actuellement l’explication la plus probable, compte tenu de l’observation que les oiseaux porteurs des variantes génétiques responsables de becs plus longs viennent plus fréquemment se nourrir dans les mangeoires, serait la véritable passion, relativement récente des anglais pour nourrir les oiseaux sauvages ; une pratique bien moins commune aux Pays-Bas. Il est en effet logique que les oiseaux qui se sont adaptés à un meilleur accès à la nourriture offerte par l’homme (mangeoire, boules de graisse …) soient en meilleure santé et de ce fait mieux à même de se reproduire et plus féconds et ainsi de surpasser les autres qui ne bénéficient pas de cette adaptation. 




Cet exemple des mésanges charbonnières montre que si la sélection naturelle ne produit pas des possibilités nouvelles elle les fait subsister. 

Autre constat, et comme cela a été souvent repris dans les titres des articles de vulgarisation grand public de ces travaux de recherches « Nourrir les oiseaux aurait un impact sur leur évolution » et ce geste à priori anodin et plein d’empathie, ne serait  pas sans conséquence. 

Et pour conclure, car il bon de s’étonner et de rire de tout, OISEAU est le seul mot français comportant 5 voyelles pour une seule consomme et de plus des voyelles toutes différentes sur les 6 possibles. Au pluriel il prend un x ; une invitation à explorer cette inconnue. 

En espagnol avec PÁJARO la parité est atteinte

Et probablement pour nous prendre à contre-pied, BIRD pour les anglais s’écrit avec une seule voyelle pour 3 consonnes. Au pluriel il prend un s ; « un S pris » porteur d’ « S poire » comme prône l’intrépide et rebelle Prince Williams alors qu’en France de cet « S poire » William nous en faisons une très bonne eau de vie (ce qui est un pléonasme). 


Et pour les plus curieux des curieux 
Bosse M., Spurgin L.G., Laine V. N., Cole E.F., Firth J.A., Gienapp P., Gosler A.G. , Mc Mahon K., Poissant J.,  Verhagen I., Groenen M. A. M.,  van Oers K., Sheldon B. C., Visser M. E., Slate J., 2017. Recent natural selection causes adaptive evolution of an avian polygenic trait.  Science 358 : 365-368
https://science.sciencemag.org/content/358/6361/365

Gosler A. G., 2008. Pattern and process in the bill morphology of the Great Tit Parus major. IBIS 129 : 451-476
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.1474-919X.1987.tb08234.x

Crates R.A., Firth J.A., Farine D.R., Garroway C.J., Kidd L.R., Aplin L.M., Radersma R., Milligan N.D., Voelkl B., Culina A., Verhelst B.L., Hinde C.A., Sheldon B.C., 2016. Individual variation in winter supplementary food consumption and its consequences for reproduction in wild birds. J. Avian Biol. 47, 678–689. 
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/jav.00936


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