Une nouvelle étude fournit des réponses sur les raisons pour lesquelles les oiseaux tropicaux sont plus colorés

  • Une nouvelle étude a confirmé ce que les biologistes soupçonnaient depuis longtemps : que les oiseaux tropicaux sont beaucoup plus colorés que leurs pairs tempérés.
  • Ils ont étudié l’analyse mathématique des couleurs de plus de 24 000 images de 4 500 oiseaux dans le monde et ont découvert que les espèces d’Amazonie, d’Afrique de l’Ouest et d’Asie du Sud-Est étaient, en moyenne, 30 % plus colorées que les espèces de l’hémisphère nord.
  • Les scientifiques pensent que la différence peut être due à la disponibilité de l’énergie : avec plus de nourriture tout au long de l’année et des températures plus stables, les oiseaux tropicaux ont pu développer des signaux visuels plus sophistiqués.
  • Un autre facteur possible est la nutrition : les fruits riches en pigments organiques sont abondants sous les tropiques, et ce pigment a tendance à s’accumuler dans les plumes des oiseaux qui les mangent.

“Plus nous nous rapprochons des tropiques, plus la diversité des structures, des formes gracieuses et des combinaisons de couleurs est grande.” Ainsi disait Alexander von Humboldt (1769-1859), naturaliste, géographe et géologue allemand, l’un des fondateurs de l’école de biogéographie.

Au cours de ses nombreux voyages en Amérique au début du 19e siècle, Humboldt, ainsi que d’autres noms familiers dans le domaine, dont Alfred Russel Wallace et Charles Darwin, ont remarqué que les plantes et les animaux étaient plus colorés dans les zones proches de l’équateur.

Aujourd’hui, il y a plus d’un siècle et demi, une étude de 4 500 images numériques haute résolution d’oiseaux de proie ou d’oiseaux du monde entier confirme ce que Humboldt soupçonnait il y a toutes ces années : il existe en effet une gamme d’oiseaux beaucoup plus large. couleurs sous les tropiques. L’étude continue également d’identifier les causes probables de cette relation claire entre la couleur et la latitude.

L’étude a révélé que les oiseaux des forêts de pays comme le Brésil, la Nouvelle-Zélande, l’Indonésie, l’Australie, l’Équateur et le Chili sont, en moyenne, 30 % plus colorés (mesurés par leur plumage) que les oiseaux de l’hémisphère nord. .

Selon l’étude, les oiseaux les plus colorés vivent principalement dans les forêts denses et humides d’Amazonie, d’Afrique de l’Ouest et d’Asie du Sud-Est.

Mouette rieuse (Anisognathus notabilis), oiseau endémique des hautes forêts colombiennes et équatoriennes. Image par Andy Morffew via Wikimedia Commons (CC BY 2.0).

Une étude menée par des biologistes au Royaume-Uni et en Hongrie utilise des méthodes mathématiques pour quantifier le spectre de couleurs afin de montrer que les oiseaux des régions les plus chaudes du globe ont des plumes plus vibrantes que leurs homologues tempérés.

Et non seulement leurs couleurs sont plus intenses, mais le spectre des tons est plus large pour les hommes comme pour les femmes.

“Bien que cela ait été une hypothèse pendant longtemps, il y avait encore étonnamment peu de preuves directes à ce niveau”, a déclaré l’auteur principal Christopher Cooney de l’Université de Sheffield. Royaume-Uni

Il a déclaré que des études antérieures utilisaient un système de notation humain pour quantifier les informations de couleur des espèces ou à partir de directives de couleur ou d’illustrations manuelles. “Bien qu’informatives, les deux approches ont leurs inconvénients, car elles ne sont pas des mesures directes de la couleur des oiseaux”, a-t-il déclaré.

“Le but était d’améliorer cette analyse en utilisant des caméras numériques qui ont été modifiées pour quantifier la couleur des oiseaux, probablement la façon dont les oiseaux eux-mêmes la perçoivent, car nous avons mesuré les couleurs à la fois dans le visible et dans l’ultraviolet (ce que les oiseaux voient), ” a ajouté Cooney. . “Cela nous permettrait d’analyser beaucoup mieux la couleur des oiseaux et de prouver le lien entre latitude et couleur.”

Un excellent aigle des fées (Malurus splendens) des forêts intérieures sèches d’Australie. Image de Ron Knight via Wikimedia Commons (CC BY 2.0).

Une nouvelle façon de mesurer la couleur des oiseaux

Les chercheurs n’ont analysé que la séquence des rapaces, qui se distinguent par leur configuration de pattes, qui leur permet de s’asseoir sur une branche. Ils représentent 60 % de toutes les espèces d’oiseaux connues, y compris les petits oiseaux que la plupart d’entre nous connaissent, comme les moineaux, les canaris et les vautours.

Le processus d’analyse était extrêmement compliqué. Des photographies de chaque spécimen ont été prises sous trois angles différents (arrière, côté et avant) pour un total d’environ 24 000 images. Les valeurs de pixel ont ensuite été extraites de chaque photo et cartographiées avec des couleurs de tétraèdre. Enfin, plus de 36 millions de mesures uniques de coloration des plumes ont été effectuées sur ces oiseaux.

“Évaluer la couleur a toujours été très difficile. Jusqu’à présent, cela a été fait de manière très subjective », a déclaré José Alexandre Felizola Diniz Filho, professeur d’écologie évolutive à l’Université fédérale de Goias, au Brésil, qui était l’un des examinateurs de l’étude.

“L’étude quantifie non seulement le nombre de couleurs de chaque oiseau, mais également le nombre de variations dans chaque spectre de couleurs. De cette façon, nous pouvons calculer les indices de la couleur de chaque oiseau”, a-t-il ajouté.

Cependant, les scientifiques ne savent toujours pas avec certitude pourquoi les oiseaux des régions plus chaudes ont une gamme de couleurs plus large. Ils ont quelques hypothèses, dont la plus forte est liée au concept de disponibilité énergétique.

“Ces environnements sont généralement chauds, humides et ont une productivité primaire élevée, ce qui montre la quantité d’énergie disponible pour les personnes qui y vivent”, a déclaré Cooney.

“Nous pensons qu’une augmentation de l’énergie disponible permettra aux espèces d’investir plus d’énergie dans des signaux visuels complexes que les espèces qui vivent dans un environnement plus froid avec moins d’énergie.”

L’énergie est également impliquée dans le métabolisme et l’évolution. “Leur métabolisme doit être plus élevé pour rendre les plumes plus colorées”, a déclaré Diniz Filho. “Ils ont besoin de développer plus de structures cellulaires qui créent plus de couleurs. Ils ont besoin de plus d’énergie pour le faire.

Il a dit qu’en général, les mâles dans les forêts épaisses ont des plumes plus colorées pour attirer les femelles. Cette stratégie augmente leurs chances de s’accoupler et est à nouveau évolutive.

Tigre du paradis (Tangara chilensis), un oiseau présent dans tout le bassin amazonien. Image de thibaudonson via Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0).

L’abondance de fruits peut contribuer à des couleurs vives

Un autre facteur qui distingue les habitats des oiseaux tropicaux de ceux situés au-delà de l’équateur est la stabilité climatique. En raison de la température plus stable tout au long de l’année, ces oiseaux ont plus de possibilités de s’accoupler et ont un meilleur accès à la nourriture et donc à l’énergie.

En fait, l’étude suggère également que les aliments riches en fruits dans les zones tropicales affectent également la couleur des animaux. Des endroits comme l’Amazonie ont beaucoup de fruits comme la mangue, la cerise acérola (Malpighia emarginata), tucuma (Astrocaryum aculéatum) et Ombrie (Poraqueiba sericea), tous riches en caroténoïdes, pigments organiques jaunes, oranges et rouges.

Cooney a déclaré que les couleurs trouvées chez les oiseaux sont généralement produites par les pigments caroténoïdes qui y sont déposés. Les oiseaux n’ont pas la capacité de les synthétiser eux-mêmes, ces composés doivent donc être ingérés dans le cadre de leur alimentation.

L’oiseau soleil de Mme Gould (Aethopyga gouldiae), trouvé en Asie du Sud-Est. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Jason Thompson via Wikimedia Commons (CC BY 2.0).

“Les fruits sont connus pour contenir des concentrations relativement élevées de ces substances, il est donc probable que les espèces qui mangent les fruits aient plus de composés qui leur donnent des couleurs vives que les espèces qui mangent d’autres aliments”, a déclaré Cooney.

Bien que l’étude fasse la lumière sur l’un des plus grands doutes persistants en biologie, Cooney dit que beaucoup est inconnu sur cette question particulière. Par exemple, il y a des doutes quant à savoir si ce modèle s’applique uniquement aux oiseaux ou également aux fleurs, aux insectes et aux poissons.

“Je dirais que des tendances similaires peuvent se produire dans d’autres organismes, mais elles n’ont pas encore été prouvées”, a déclaré Cooney. “Il reste encore beaucoup à apprendre sur les facteurs écologiques et évolutifs qui augmentent la couleur des espèces tropicales.”

Devis:

Cooney, CR, He, Y., Varley, ZK, Nouri, LO, Moody, CJ, Jardine, MD,… Thomas, GH (2022). Gradients de latitude en couleur d’oiseau. Écologie naturelle et évolution, 6(5), 622–629. doi : 10.1038 / s41559-022-01714-1

Image de bannière d’un lapin peint (Passerina ciris), un oiseau des forêts d’Amérique centrale. Image par Andrew C via Wikimedia Commons (CC BY 2.0).

Cette histoire a été rapportée par l’équipe brésilienne de Mongabay et a été publiée pour la première fois ici sur notre site brésilien le 23 mai 2022.

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