Des oiseaux athlétiques grâce à leurs muscles robustes

Chez certains athlètes olympiques, comme les sprinteurs, la performance est étroitement liée à la musculature et à la taille. Dans un article publié récemment dans le Journal of Experimental Biology, des scientifiques de l'Université McGill et de l'Université Colgate révèlent que ce lien existerait également chez les oiseaux de mer qui parcourent des centaines de kilomètres par jour à la recherche de nourriture.

Les chercheurs ont étudié une colonie de mouettes tridactyles qui nichent et se reproduisent dans une tour radar abandonnée sur l'Île Middleton, en Alaska. Ils ont équipé des mouettes de GPS avec accéléromètre afin d'analyser leurs déplacements et ont découvert que ces oiseaux pouvaient parcourir jusqu'à 250 kilomètres par jour afin de nourrir leurs petits.


En combinant les données de la balise GPS à celles obtenues à partir de minuscules échantillons de muscle prélevés sur certains de ces oiseaux, les chercheurs ont constaté que même s'ils battaient des ailes moins souvent, les oiseaux dotés de fibres musculaires plus grosses pouvaient voler aussi rapidement que ceux dont les fibres sont petites. L'équipe a aussi découvert que chez les oiseaux les plus rapides, les cellules musculaires renfermaient un plus grand nombre de noyaux, qui produisent les protéines nécessaires à l'effort. Les oiseaux peuvent ainsi solliciter davantage de fibres musculaires en vol.

Exercice et développement des muscles

Les athlètes conservent leur tonus musculaire par l'exercice physique. La même chose semble se produire chez les mouettes tridactyles, et les individus qui volent le plus ont des muscles plus développés que les autres.

"Ces oiseaux ne sont pas paresseux. Comme des athlètes de haut niveau, ils doivent conserver un corps et des muscles en excellente forme pour pouvoir parcourir les longues distances qui les séparent de la nourriture pour leurs petits. Toutefois, on se demande depuis longtemps pourquoi certains individus sont beaucoup plus performants que d'autres", explique Kyle Elliott, professeur adjoint à l'École de l'environnement Bieler du Département des sciences des ressources naturelles de l'Université McGill et coauteur de l'étude. "Des études ont déjà porté sur les taux d'hormone, la masse corporelle et le nombre de globules rouges en tant qu'éléments prédictifs de la performance de vol, et nous venons de découvrir que la musculature et la masse corporelle sont toutes deux liées à la performance."

Des téléphones intelligents miniatures pour suivre les oiseaux sauvages

"Les données fournies par les GPS avec accéléromètre nous donnent beaucoup d'information sur ces oiseaux, notamment leurs sources de nourriture, leur vitesse de vol et la fréquence de leurs battements d'ailes", précise Kristen Lalla, étudiante au premier cycle et auteure principale de l'article, qu'elle a coécrit sous la supervision de Kyle Elliott. "Auparavant, la nécessité de faire une biopsie compliquait l'étude de la musculature des petits oiseaux."

Au cours de l'étude, en 2017, le golfe d'Alaska a connu sa plus importante canicule marine jamais enregistrée et les mouettes tridactyles ont été forcées de parcourir des distances de quatre à cinq fois plus grandes qu'avant la vague de chaleur. L'équipe poursuit son travail; elle évaluera la musculature et la performance de vol dans des conditions moins difficiles et pourra ainsi établir des comparaisons.

L'article "Accelerometry predicts muscle ultrastructure and flight capabilities in a wild bird", par Kristen M. Lalla et coll., a été publié dans le Journal of Experimental Biology. doi: 10.1242/jeb.234104

L'étude a été financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie.