CHAPITRE1

Aborde dans une approche intégrée la biologie et l’écologie des oiseaux. Il a pour but d’exposer les faits et les théories concernant l’évolution et la classification des oiseaux, l’origine et l’évolution du vol.

Capacités à atteindre : Au terme de ce chapitre, les apprenants doivent être capables de :

Les oiseaux constituent une classe de vertébrés très évolués dont les affinités structurales avec les reptiles sont évidentes. Il est cependant encore délicat de préciser les relations de la lignée avienne avec divers groupes de reptiles fossiles. C’est avec certains dinosaures que les oiseaux auraient le plus de lien de parenté.

Les oiseaux sont des dinosaures, plus précisément de petits dinosaures théropodes munis de plumes et volants, qui sont probablement apparus sur la Laurasie au Jurassique supérieur, il y a plus de 140Ma. Leurs plus proches parents sont d’autres petits théropodes, comme les dromaeosaures et les troodontides, de petits prédateurs terrestres chasseurs aux pieds agiles (Maniraptoriens). L’origine des oiseaux est un exemple classique des deux aspects de la macroévolution : d’une part, l’origine phylogénétique du groupe, d’autre part, l’addition séquentielle d’adaptations, telles que le vol, qui sont associées au concept d’oiseau de façon indélébile. Ces adaptations n’ont pas été rassemblées d’un seul coup. Bien au contraire, de nombreuses caractéristiques associées aux oiseaux et au vol sont d’abord apparues chez des dinosaures non aviens, chez qui elles servaient à bien d’autres fonctions que le vol. C’est le cas pour l’isolation thermique, la couvaison et probablement pour la parade et la reconnaissance spécifique. Les oiseaux se sont diversifiés régulièrement, mais graduellement, après leur origine que l’on peut identifier par l’origine du vol (Archaeopteryx ). Les membres antérieurs et d’autres caractères associés au vol ont évolué plus rapidement que des caractères associés à la partie postérieure du squelette. Les premiers oiseaux grandissaient plus lentement que les actuels et de façon plus comparable à la croissance des autres petits dinosaures du Mésozoïque. Comme eux, ils atteignaient sans doute leur maturité sexuelle bien avant que leur croissance staturale soit entièrement terminée. L’origine du vol n’est pas le problème d’une dichotomie « des arbres vers le sol » ou « du sol vers les arbres », mais plutôt celui de l’examen de l’ordre dans lequel des caractères diagnostiques du vol évoluèrent, et de ce que chacun de ces stades peut révéler concernant les fonctions et comportements des groupes externes successifs des oiseaux, à chacune de ces bifurcations évolutives.

En 1999, Richard O. Prum a établi un modèle décrivant l’évolution des plumes suivant différentes étapes caractérisées chacune par une certaine morphologie de ces plumes ancestrales. Son modèle s’est largement inspiré des étapes du développement d’une plume d’oiseau en argumentant que ces étapes développementales pourraient récapituler les étapes évolutives successives à l’origine des plumes.
Voyons donc ces différentes étapes:

Selon Richard O. Prum, la première innovation évolutive aurait été l’émergence de proto-plumes sous forme de tubes creux. A quoi ça vous fait penser? Si vous vous souvenez bien, la première étape développementale fait passer des placodes à l’état de follicule autour d’une plume germinative sous forme de petits tubes. La seconde innovation évolutive aurait été l’émergence de barbes le long de ces follicules. Résultat: morphologiquement, la plume de l’étape 2 ressemble à une plume de duvet, mais sans barbules.
Ensuite, le modèle peut suivre deux chemins différents: soit l’innovation évolutive suivante fut l’émergence de la croissance hélicoïdale qui aurait permis l’apparition d’un rachis, soit elle fut l’émergence de barbules, auquel cas les plumes auraient été encore plus duveteuses.

Toujours est-il que la fusion de ces deux innovations a donné une plume à rachis et barbules… non différenciés. En d’autres termes, cette plume, tout aussi jolie qu’elle soit, ne peut en aucun cas servir au vol (l’air passe au travers). Pour pouvoir utiliser des plumes adaptées au vol, deux innovations évolutives ont été nécessaires: d’une part la différenciation des barbules en crochets et gouttières, puis finalement, la répartition asymétrique des barbes (en effet, les plumes adaptées au vol sont asymétriques pour être aérodynamiques).