Taille du bec et évolutions des oiseaux: Découvrez comment cela influence leur chant!

Le moineau de Java est prêt pour l’enregistrement vidéo. Alors que je le tiens délicatement dans ma main pour le transférer dans la cage d’enregistrement, le petit oiseau gris me pince le doigt avec son gros bec rouge. Aïe ! Bien que la morsure ne soit pas grave, mon doigt me fait encore mal le lendemain.

Dans le cadre de mon projet de doctorat au Laboratoire de Morphologie Fonctionnelle de l’Université d’Anvers, je cherche à comprendre comment les oiseaux chanteurs utilisent leur bec pour se nourrir de graines. Comment parviennent-ils à enlever l’enveloppe de la graine sans écraser le noyau nutritif à l’intérieur ? Quels mouvements de bec interviennent dans cette tâche complexe ? À quelle vitesse le bec bouge-t-il ? Pour répondre à ces questions, j’enregistre des vidéos en rayons X à haute vitesse des oiseaux qui se nourrissent. Intéressant, j’ai découvert des différences fascinantes dans les mouvements du bec entre les oiseaux chanteurs à morsure forte et ceux à morsure faible.

Il existe une énorme variabilité dans la taille du bec et la force de morsure parmi les espèces d’oiseaux chanteurs. Chez les célèbres pinsons de Darwin des îles Galápagos, par exemple, la force de morsure varie de 40 fois entre le minuscule bec du pinson chanteur vert et le bec massif du grand pinson terrestre. Comparativement à leur taille corporelle, les grands pinsons terrestres ont la morsure la plus forte de tous les oiseaux. Je ne les manipulerais jamais sans gants.

Mordre fort ou chanter rapidement ?

Dans mes recherches, je travaille avec des moineaux de Java et des canaris domestiques. La morsure du premier est plus de trois fois plus forte que celle du second. Cependant, en analysant les vidéos des oiseaux qui se nourrissent, j’ai observé que les moineaux de Java à forte morsure écrasaient souvent la graine entière, ne laissant que des morceaux brisés de noyau et de coquille, la plupart tombant de leur bec. Cela arrivait presque jamais avec les canaris, qui enlevaient l’enveloppe avec une diligence et une habileté extraordinaires. De plus, les moineaux de Java à forte morsure « mâchaient » à des fréquences environ 35 % inférieures à celles des canaris à faible morsure. Ainsi, les becs plus forts sont plus lents. Nous appelons cela un compromis entre force et vitesse.

Un tel compromis entre la force et la vitesse n’est ni inattendu ni nouveau. Il est simplement une conséquence des propriétés des fibres musculaires et de la fonction des articulations chez les vertébrés en général. Mais pour les oiseaux chanteurs en particulier, cela a des conséquences qui vont bien au-delà des performances alimentaires.

Les oiseaux chanteurs à morsure forte ne sont pas seulement des mangeurs lents, ils sont également des chanteurs lents. Ma collègue Jana De Ridder a enregistré des moineaux de Java en train de chanter et a découvert qu’ils oscillent leurs grands becs en moyenne à des fréquences trois fois inférieures à celles des canaris. Des modèles similaires ont été décrits chez les pinsons de Darwin. On peut dire que, en général, les espèces à gros becs produisent moins de syllabes par seconde ; ils chantent à des taux de trille plus bas. Mais ce n’est pas tout. Ils chantent également avec une gamme vocale plus basse et à une tonalité plus basse !

Il n’est peut-être pas surprenant que les oiseaux présentant d’énormes différences dans la force de morsure chantent différemment. Mais intéressamment, même les oiseaux de la même espèce montrent de petites différences dans leur chant basées sur des différences beaucoup plus subtiles dans la taille du bec. Et de telles variations au sein d’une espèce sont essentielles si nous voulons comprendre comment le compromis force-vitesse affecte l’évolution des oiseaux chanteurs.

De nouveaux chants, de nouvelles espèces

Lorsque les oiseaux doivent s’adapter à de nouvelles sources de nourriture, la taille du bec peut changer en quelques générations en raison de la sélection naturelle. Avec le compromis force-vitesse en jeu, cela modifiera également la manière de chanter d’un oiseau chanteur. Avec le temps, les individus d’une population donnée peuvent développer et s’habituer à leurs propres variantes de chants d’oiseaux. Et parce que les oiseaux chanteurs choisissent principalement leurs partenaires en fonction du chant, ils pourraient commencer à préférer s’accoupler entre eux plutôt qu’avec leurs conspécifiques d’autres populations. Les chercheurs pensent que de tels choix de partenaires sélectifs peuvent initier un isolement reproductif, qui pourrait éventuellement conduire à l’émergence d’une nouvelle espèce. Cette idée a été récemment confirmée une fois de plus. Dans une étude publiée dans Science en octobre 2024, des chercheurs de l’Université du Massachusetts ont démontré que les pinsons de Darwin ne reconnaissent plus les chants des conspécifiques dont la forme du bec a évolué en raison de l’adaptation écologique.

L’histoire évolutive des oiseaux chanteurs date de plus de 40 millions d’années. La lignée a jusqu’à présent évolué en environ 5 000 espèces, chacune produisant son propre chant unique. Nous ne pourrons jamais reconstruire la chaîne des événements dans autant d’événements de spéciation, mais il est probable que les compromis force-vitesse ont fait une différence.

Je vous invite à écouter attentivement les oiseaux autour de votre quartier. Reconnaîtrez-vous des différences dans le taux de trille et la tonalité ? Sans voir les oiseaux, pouvez-vous deviner lesquels ont des becs plus forts que d’autres ? Vous remarquerez que les oiseaux à morsure forte peuvent chanter plus lentement, mais cela ne rend pas leur chant moins beau.