Les Oiseaux

I La Morphologie des oiseaux

Tout d'abord, les oiseaux possède la capacité de voler grâce à de nombreux caractères spécifiques à cette classe. Nous nous sommes donc posés des questions sur ces animaux volants. Premièrement quelles sont ces capacités que seul l'oiseau possède? Et deuxièment, quelles sont les modifications apportés pour le vol?

 

1) Les plumes

Les plumes servent de couverture à la peau, de protection contre les facteurs environnementaux qui peuvent les menacer. Elles sont utilisés lors de la parade nuptiale des oiseaux, mais aussi elles interviennent dans la forme de leur aile.

Pour commencer, nous nous sommes intéressés à la formation de la plume. En effet, une plume pousse à partir d'un follicule présent sous la peau. Ensuite, des cellules germinatives vont se développer et vont former ce qu'on appelle la gaine. Celle-ci va sortir de la peau et sera entouré d'un tube composé de vaisseaux sanguins. La gaine atteindra sa taille définitive en très peu de temps, environ quelques jours. De l'extrimité de la gaine sortira le début de la plume, elle sera constitué d'une protéine appelé kératine, qui lui donnera sa résistance et sa souplesse. La plume va se développer, mais avec le frottement et l'usure, la gaine va disparaître. Ainsi, la partie inférieur de la plume sera creuse et quand elle atteindra sa taille adulte, elle ne sera qu'une structure morte, qui ne sera plus alimenté par les vaisseaux sanguins. Le cycle de la plume se termine et recommence à la mue.

Au cours de nos recherches, nous avons constaté que la plume avait une structure complexe, car elle possède un axe central composé d'une partie inférieure, le calamus, et d'une partie supérieur, le rachis. Le rachis est la structure qui supporte les barbes qui viennent s'insérées deux séries de part et en part du rachis. Les barbes sont raccrochés les uns aux autres à l'aide de barbules. Les barbules sont des petits crochés qui assurent les liaisons entre les barbes. On remarque que la plume a un structure déformable, souple et légère.

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Chez les oiseaux, il existe trois sortes de plumes:

- Premièrement, les plumes sensitives, on retrouve deux types de plumes sensitives. Les vibrisses sont les plumes de couverture. Elles sont petites, très fines et composé d'un rachis nu. Les vibrisses sont donc semblables à des poils. Elles situent autour des yeux et au niveau du bec. Le deuxième type de plume sensitive sont les filoplumes, des petites plumes filiformes (en forme de fuseau). Elles servent à la toilette des oiseaux, pour remettre en place les plumes de contour.

 

- Deuxièmement, les plumes de couverture, aussi appelées plumes tectrices. Ce sont des plumes du duvet, elles ne sont pas enchevêtré au niveau des barbes donc il n'y a pas de barbules. Elles servent à l'isolation thermique des oiseaux. On retrouve ces plumes sous celles du contour.

 

- Troisièmement, les plumes de contour, les rémiges (grandes plumes des ailes qui permettent à l'oiseau de voler) sont fixés aux ailes directement au os de celles-ci. Il y en a trois types, les rémiges primaires, secondaires et tertiaires. Les rémiges primaires sont longues et participent à la forme de l'aile, elles sont fixées sur les phalanges et les métacarpes. Les rémiges secondaires sont plus courtes et sont fixées, elles, sur le cubitus. Tandis que les rémiges tertiaires ne sont pas présentes sur tous les oiseaux, seul quelques espèces telles que l'albatros et le canard possèdent ce rémige. Elles sont fixées au niveau de l'humérus. Il existe aussi des plumes, appelées rectrices et qui sont accrochées à la queue.

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2) Le squelette

L'anatomie des oiseaux s'est adaptée au fil de l'évolution, ces adaptations sont faites pour accroître les capacités de vol des oiseaux. Les différentes modifications se retrouvent principalement dans le squelette.

Le squelette a donc subit de nombreux changements au cours de l'évolution. En effet, on remarque, par exemple, que les os sont creux et sont soudée entre eux. Cette adaptation permet une perte de poids nécessaire pour l'optimisation du vol car on sait que le squelette représente seulement 15% du poids total de l'oiseau. Les os creux ont une structure complexe car il présentent une structure interne permettant à l'os d'être solide, tout en gardant sa légèreté. Les oiseaux possèdent aussi moins d'os que les autres vertébrés, ceci facilite leur vol. Ansi ils dépensent moins d'énergie car l'effort est moins intense.

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3) Cerveau,système respiratoire et muscle

Le cerveau des oiseaux est plus développé que celui des reptiles, mais aussi plus petit que ceux des mammifères. On remarque que les oiseaux ont un lobe occipital très développé car il leur faut une bonne vue pour le vol.

Les oiseaux possède aussi une particularité importante, ils disposent de sacs aériens que seul la classe des oiseaux détiennent. En effet, ces organes sont des poches d'air qui sont intégrées au système respiratoire. Ils se remplissent d'air chaud qui permet à l'oiseau de mieux s'élever, mais ils servent aussi à refroidir le corps de celui-ci lors du vol. Le système respiratoire est très développé chez les oiseaux, car il faut qu'ils puissent subvenir à ses besoins énergétiques durant leur vol. 

Les muscles,chez les oiseaux, représentent une grande partie du poids de leurs corps. Mais ils jouent un rôle essentiel dans le vol. Ce sont grâce à eux que l'oiseau peut voler sur de longue distance.

 

4) Le bec et les pattes 

Leur bec est composé, tout comme les plumes, de kératine. La base du bec se raccroche aux os du visage. Le bec des oiseaux ne possède pas de dents, il est donc léger. Il permet aux oiseaux d'attrapper ses proies et de se nourrir, mais aussi de faire sa toilette. Le bec a une forme approprié au vol, il permet à l'oiseau de mieux fendre l'air, il a une forme aérodynamique.

 

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Les pattes, elles, servent principalement lors de l'attérissage et du décollage. Elles varient selon les espèces, et s'adaptent à leur mode de vie. Par exemple, les oiseaux aquatiques vont avoir des doigts palmés alors que les oiseaux de proie auront des serres.

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II Le Vol

Après avoir répondu aux questions sur la morphologie des oiseaux, nous nous sommes posés des questions sur le vol de ces êtres vivants, comme quels sont les différents vols pratiqués par les oiseaux? En quoi les ailes influencent-elles le vol de ces volatiles? 

1) Les types d'ailes

Comme vous le savez peut-être, les oiseaux peuvent voler grâce à leurs ailes. Mais comment les utilisent-ils pour voler?

Tout d'abord, il faut savoir qu'il existe 4 types d'ailes:

  • Premièrement, il y a l'aile à grande vitesse. Ces ailes ont un allongement moyen et sont effilés. La portance de ces ailes est faible, donc pour compenser ce manque, les oiseaux possédants ces ailes pratiquent majoritairement le vol battu, ce qui les maintient à une vitesse et une hauteur nécessaire pour voler.

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  • Deuxièmement, il y a l'aile à grand allongement. Cette aile possède un allongment, comme son nom l'indique, supérieur à l'aile à grande vitesse. Elle est étroite, ce qui permet à l'oiseau d'effectuer un vol plané à grande vitesse 

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  • Troisièmement, il y a l'aile elliptique. Cette aile est courte et large. Les turbulences provoquées par la largeur du bout de l'aile disparaîssent grâce aux rémiges primaires. Avec ces ailes, les oiseaux ont un vol plus lent mais plus manoeuvrable.

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  • Quatrièmement, il y a l'aile large. Cette aile a une longueur moyenne, celle-ci se situe entre l'aile à grande vitesse et l'aile elliptique. Elle est utilisé par les oiseaux pratiquant le vol à voile, comme les rapaces ou même les albatros. 

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Ensuite, nous nous sommes posés les questions suivantes: Comment les oiseaux vole-t-il? Quelles sont les différents types de vol? Ce sont des questions que l'homme s'est toujours posés. On a enfin des éléments de réponse grâce aux études du vol des oiseaux.

 

2) Le décollage

Le vol des oiseaux débute par leur envol, celui-ci quitte la terre pour les airs. Il y a trois types d'envol différents par les oiseaux. Le premier envol est l'envol avec un élan sur une surface plane. Le deuxième envol est l'envol sauté, l'oiseau effectue un saut, avant de battre des ailes pour monter dans les airs. Le troisième est l'envol avec chute dans le vide, l'oiseau s'élance d'un point en hauteur, comme un arbre ou un mur, pour ensuite s'envoler.

 

3) Les vols

Les oiseaux pratiquent quatre différents types de vol. Il faut savoir que chaque vol à sa particularité, un même oiseau peut pratiquer plusieurs vol.

Premièrement, il y a le vol stationnaire. L'oiseau reste à la même place dans les aires, cette capacité est peu fréquente chez les oiseaux et de rares espèces peuvent le pratiquer. L'oiseau mouche, par exemple, fait parti de ces oiseaux, il peut exécuter un vol stationnaire grâce à ses ailes dont il peut augmenter la fréquence de ses battements d'ailes. Cette capacité lui permet de pouvoir reculer dans les airs. Ses ailes vont aussi effectuer des mouvements circulaire qui lui permettront de se stabiliser. On constate que l'oiseau mouche doit incliner son buste de 45° environ pour effectuer un vol stationnaire. Il faut noter que certains oiseaux marins peuvent faire un vol analogique à un vol stationnaire mais ceux-ci vont se servir de la force du vent pour rester en vol stationnaire. Le vol de ces oiseaux marins est en faite un faux vol stationnaire. La majorité des oiseaux pratiquant ce type de vol, possèdent des similitudes avec certains insectes comme la libellule.

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Le deuxième type de vol est le vol battu. Contrairement au vol précédent, il est pratiqué par tous les oiseaux capable de voler. L'oiseau effectue des mouvements d'ailes réguliers, ces battements vont du bas vers le haut et du haut vers le bas. Quand l'aile descend (vers le bas), l'air est alors repoussé vers le bas et vers l'arrière par l'abaissement des ailes, ce qui propulse l'oiseau vers le haut et vers l'avant. Au coeur de cette action, les plumes vont se resserer pour laisser passer le moins d'air possible, et donc pour augmenter la résistance à l'air. Ceci a pour effet de faire monter l'oiseau vers le haut: c'est la propulsion. Quand les ailes vont du bas vers le haut, elles vont adopter une position afin de minimiser la résistance à l'air. En faite, certaines plumes vont s'écarter pour laisser passer de l'air. Il y a donc moins de résistance à l'air, mais l'oiseau subit quand même une perte de vitesse et d'altitude: c'est le ralentissement. Pendant ce vol, les oiseaux vont prendre une position plus aérodynamique, soit le bec vers l'avant qui fend l'air et les pattes vers l'arrière. Le corps est à l'horizontal. Tout est organiser pour que l'oiseau dépense le moins d'énergie possible.

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Il existe aussi un troisième type de vol appelé vol plané, la plupart des oiseaux peuvent l'effectuer. C'est un vol sans effort où l'oiseau peut se permettre de ne plus battre des ailes, mais il est nécessaire d'avoir effectuer dans un premier temps, le vol battu, avant de faire un vol plané. Le vol battu réalisé avant servira à gagner de l'altitude pour que l'oiseau plane par la suite. Ce type de vol est principalement utilisé quand l'oiseau est fatigué. Ainsi, quand il est en vol plané, l'oiseau va perdre de l'altitude. Mais cette altitude perdu sera faible. L'avantage est que le volatile va perdre de l'altitude mais en ne faisant aucun effort. Le vol plané est pratiqué majoritairement par les oiseaux de grande envergure car l'envergure des ailes doit être importante, comme l'albatros.

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Le dernier type de vol est le vol à voile, qui ressemble au vol plané, mais les oiseaux se servent aussi des courants d'air. Certains courants d'air que l'on nomme ascendant, vont faire monter les oiseaux, ceux-ci en vol plané se mettent dans ses courants d'air. Mais au lieu de perdre de l'altitude, les oiseaux vont en gagner. L'avantage est le même que pour le vol plané, aucun effort, donc l'oiseau ne se fatigue pas. Par contre, il faut aussi des ailes de grande envergure pour pratiquer ce type de vol.

 

4) L'attérissage 

La fin du vol est l'attérissage, l'oiseau attérie principalement sur ses pattes. Grâce à ses ailes, il réduit sa vitesse en augmentant sa résistance à l'air. L'oiseau se positionne à la verticale et attérie. L'attérissage est plus simple pour les oiseaux de petite envergure que de grande. On observe que certains oiseaux peuvent attérir dans l'eau comme le canard, leur approche de l'eau est la même que pour les autres oiseaux avec le sol.

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5) Les forces 

Il faut savoir que des forces aérodynamiques s'exercent sur les oiseaux. Ces forces sont le poids, la portance, la traînée et la propulsion. Pour le moment, il faut juste les connaître, nous en reparlerons dans la partie sur les avions, en étudiant l'aérodynamisme. 

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Les oiseaux possèdent donc une morphologie adaptée à leurs vols. Maintenant, nous allons nous intéressé à l'appareil inspiré des ces êtres volants, l'avion. 

 

Venez tester vos connaissances sur cette partie, en répondant à nos questions de notre quiz. Pour cela, cliquez ici 

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