Le mystère révélé de la forme des oeufs d’oiseaux

Une recherche suggère que la forme des oeufs d’oiseaux est fortement influencée par leur capacité de vol. Une hypothèse qui va à l’encontre des idées précédentes.


Une recherche suggère que la forme des oeufs d'oiseaux est fortement influencée par leur capacité de vol. Une hypothèse qui va à l'encontre des idées précédentes.

Quand on parle des oeufs d’oiseaux, il existe des formes très variées selon les espèces. Des ellipses pour les colibris, des sphères pour les hiboux, des ovoïdes pointus pour les oiseaux de rivage, etc. La forme des oeufs aviaires a fasciné les humains pendant des millénaires et même Aristote a écrit des choses à leur sujet. Mais nous n’avons pas encore répondu à cette simple question : Pourquoi ces oeufs ont-ils des formes aussi différentes ?

La réponse est que la forme de l’oeuf est associée à la capacité de vol et que la membrane des oeufs peut jouer un rôle essentiel dans la détermination de la forme selon l’étude publiée dans Science. L’auteur principal de l’étude, la docteure Mary Caswell Stoddard de l’Université de Princeton, explique : Contrairement aux hypothèses classiques, nous avons découvert que le vol pourrait influencer la forme des oeufs. Les oiseaux, qui ont une bonne capacité de vol, ont tendance à pondre des oeufs asymétriques ou elliptiques. De plus, nous proposons que c’est la membrane élastique des oeufs, et non la coquille dure, qui est responsable de la diversité des formes d’oeufs que nous voyons dans la nature.

Pour éclaircir le mystère de la forme des oeufs, une équipe internationale de chercheurs a utilisé un processus multidisciplinaire en appliquant des outils de l’informatique, de la biologie comparative, des mathématiques et de la biophysique. En premier lieu, l’équipe a utilisé des photographies pour analyser les formes de près de 50 000 oeufs représentant 1 400 espèces. Les oeufs, issus de la base de données en ligne du Museum of Vertebrate Zoology à Berkeley, proviennent du monde entier et ils ont été recueillis par les naturalistes à la fin du 19e et au début du 20e siècle. À l’aide d’outils informatiques, les chercheurs ont quantifié l’asymétrie et l’elliptique de chaque oeuf.

En combinant la puissance de l’analyse d’image et la richesse des données dans la collection d’oeufs du musée, l’équipe a pu créer une carte de la forme des oeufs. Ainsi, le va pondre l’oeuf le plus asymétrique. Le , une espèce indonésienne qui enterre ses oeufs dans du sable, va pondre l’oeuf le plus elliptique.

L’équipe a ensuite développé un modèle biophysique pour expliquer comment les processus dans l’oviducte de l’ peuvent générer différentes formes d’oeufs. Ils ont commencé avec l’observation simple selon laquelle la forme d’un oeuf n’est pas déterminée par la coquille. Si on dissout la coquille calcifiée, alors l’oeuf dans sa membrane va conserver sa forme.

En changeant deux propriétés basiques qui sont des modifications dans l’épaisseur de la membrane de l’oeuf en fonction de l’emplacement et un « saut » de pression à travers la membrane, nous montrons que notre modèle peut produire une grande variété de formes d’oeufs qui englobe toute la gamme des observations selon les chercheurs. Cette approche mécanique de la forme possède une longue histoire en biologie et nos travaux suggèrent que la modification de 2 formes permettrait à l’évolution de passer à travers le morphospace bidimensionnel des formes d’oeufs selon l’auteur principal, le Dr L. Mahadevan de l’Université de Harvard.

Enfin, l’équipe a utilisé un cadre évolutif pour tester les hypothèses sur la forme des oeufs. À l’aide d’une phylogénie récente qui est un arbre généalogique des oiseaux, les chercheurs ont comparé les formes d’oeufs dans différentes espèces d’oiseaux. Dans cette analyse, ils incluaient des détails sur le type de nid et son emplacement, la taille, l’alimentation et la capacité de vol.

La variation entre les espèces dans la taille et la forme de leurs oeufs n’est pas aléatoire, mais elle est plutôt liée aux différences écologiques, notamment la mesure dans laquelle chaque espèce est conçue pour un vol robuste et simplifié selon le co-auteur Dr. Joseph Tobias de l’Imperial College de Londres.

L’analyse a révélé que les oiseaux ont tendance à pondre des oeufs plus asymétriques et plus elliptiques s’ils ont une bonne capacité de vol. Les chercheurs suggèrent que, lorsque les corps des oiseaux se sont adaptés pour le vol, cela a entraîné des changements morphologiques comme la petite taille du corps et une cavité abdominale réduite.

Les oiseaux ont été confrontés à un problème avec cette adaptation. Le fait de nécessiter un grand volume dans un oeuf (pour un développement optimal des poussins) tout en maintenant un corps profilé pour le vol. Les oiseaux ont donc résolu le problème en pondant des oeufs plus pointus et plus elliptiques ce qui augmente le volume des oeufs sans augmenter sa largeur maximale. La découverte que les contraintes morphologiques associées au vol peuvent contribuer à la forme des oeufs contredit les hypothèses classiques selon lesquelles la forme de l’oeuf est largement influencée par la taille ou l’emplacement du nid.

L’étude ouvre de nouvelles perspectives. Par exemple, les oiseaux sont particuliers dans la mesure qu’ils peuvent pondre des oeufs asymétriquement pointus. Ces types d’oeufs n’existent quasiment pas chez les vertébrés sauf chez certains dinosaures théropodes. L’idée que le vol et les oeufs pointus ont évolué à la même époque est intrigante. Désormais, on devra explorer comment les oeufs ont changé de forme pendant la transition des dinosaures vers les oiseaux selon Stoddard.

Source : Science (http://dx.doi.org/10.1126/science.aaj1945)

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

1 réponse

  1. 16 juillet 2017

    […] Lien vers le mystère révélé de la forme des oeufs […]

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