Vraies couleurs : comment les oiseaux voient le monde

Vraies couleurs : Comment les oiseaux voient le monde

Grâce à la vision UV, les oiseaux voient le monde très différemment de nous

Cynthia Berger
Animaux
19 juillet, 2012

Au début des années 1970, un chercheur qui testait la capacité des pigeons à discriminer les couleurs a découvert par hasard que ces oiseaux pouvaient voir la lumière ultraviolette (UV). Cette découverte a été jugée curieuse mais pas trop importante. « Il était naturel pour les scientifiques de supposer que la vision des oiseaux est semblable à celle des humains », explique Geoffrey Hill, ornithologue à l’université Auburn et auteur de Bird Coloration. « Après tout, les oiseaux et les humains sont tous deux actifs le jour, nous utilisons des couleurs vives comme repères. … Personne n’a vraiment imaginé que les oiseaux pourraient voir le monde différemment. »
Mais au cours des décennies suivantes, des tests systématiques de la vision des oiseaux ont révélé quelque chose d’inattendu : De nombreuses espèces d’oiseaux – et pas seulement les pigeons – peuvent voir la lumière UV. En effet, à l’exception des oiseaux volant la nuit comme les hiboux, les yeux de la plupart des oiseaux sont probablement encore plus sensibles à la lumière ultraviolette qu’à ce que nous appelons la lumière visible. Les scientifiques ont également appris que de nombreux oiseaux ont un plumage qui reflète la lumière UV. Ensemble, ces découvertes « nous ont fait comprendre qu’il pouvait y avoir de nouvelles réponses à de vieilles questions », explique Muir Eaton, biologiste à l’université Drake. Les oiseaux se servent de leur vision pour choisir leur partenaire, trouver de la nourriture et repérer les prédateurs, par exemple. « Si vous supposez que les oiseaux voient exactement ce que nous voyons, vous pourriez avoir le mauvais cadre pour comprendre le comportement des oiseaux », dit Eaton.

Signes secrets ?

Considérez comment les oiseaux choisissent leurs compagnons. « Après la publication des premières études sur les oiseaux et les UV, les gens ont commencé à dire : « Peut-être que votre étude sur le choix du partenaire n’est pas valable parce que vous avez noté les couleurs des plumes à l’œil nu », explique Peter Dunn, un biologiste de l’Université du Wisconsin-Milwaukee qui étudie les petites fauvettes actives appelées grivettes jaunes (ci-dessous). Hill ajoute qu’il a étudié le choix du partenaire chez les roselins, les merles bleus et les bruants indigo : « Quand j’ai commencé à travailler, dans les années 1980, nous avions l’habitude de brandir des nuanciers de couleurs contre les plumes des oiseaux » – les mêmes puces de peinture carrées qui sont une norme industrielle pour les graphistes et les décorateurs d’intérieur.

Au cours des trois dernières décennies, une rafale d’études a testé l’intrigante notion selon laquelle le choix du partenaire et d’autres comportements d’oiseaux peuvent être façonnés par des signaux visuels secrets que les humains ne peuvent pas voir. Bien que la prémisse soit exotique, ce qui a facilité cette explosion de la recherche était prosaïque : la technologie s’est améliorée et est devenue moins chère. En particulier, la disponibilité accrue et la diminution du coût d’un appareil de laboratoire appelé spectrophotomètre – qui mesure précisément la lumière réfléchie ou absorbée par une surface – ont permis aux scientifiques, sinon de voir comme un oiseau, du moins de quantifier ce que les oiseaux voient.
Dans un premier temps, de nombreux chercheurs ont tourné leurs spectrophotomètres sur des oiseaux qui n’utilisent pas de plumes flashy pour attirer les partenaires. Une équipe de scientifiques suédois, par exemple, s’est penchée sur la mésange bleue, un parent européen de la mésange charbonnière. Comme pour de nombreuses espèces d’oiseaux, les mésanges bleues mâles et femelles se ressemblent pour les humains. « La littérature standard décrit le plumage comme étant très similaire entre les sexes », explique Staffan Andersson, professeur d’écologie animale à l’université de Göteborg. « Le principal problème de cette conclusion est qu’elle est basée sur l’œil humain aveugle aux UV et biaisé par le jaune ». En utilisant une sonde de spectrophotométrie pour scanner les plumes d’oiseaux capturés dans la nature, Andersson et ses collègues ont découvert que les mésanges bleues elles-mêmes n’ont aucun problème à distinguer les mâles des femelles : Les mâles ont une tache de plumes sur la couronne de la tête qui reflète fortement la lumière UV ; les femelles ne le font pas.

Choix du partenaire

Les mésanges bleues ne sont pas seules. En 2005, Eaton a utilisé un spectrophotomètre pour scanner le plumage des peaux d’étude de musées de 139 espèces d’oiseaux chanteurs chez lesquels les mâles et les femelles semblent se ressembler, des jaseurs des cèdres aux hirondelles rustiques en passant par les oiseaux moqueurs et les alouettes des champs de l’Ouest. Bien que les scientifiques aient précédemment classé ces oiseaux, ainsi que 70 % de toutes les espèces d’oiseaux chanteurs, comme sexuellement monochromatiques (les mâles et les femelles étant identiques), 90 % des espèces étudiées par Eaton étaient en fait sexuellement dichromatiques, c’est-à-dire différentes si l’on tient compte de la meilleure discrimination des couleurs (y compris les ultraviolets) par les oiseaux et de la quantité de lumière UV que les plumes reflètent. « Pour les oiseaux eux-mêmes, les mâles et les femelles ont l’air très différents les uns des autres », explique Eaton.
Ces résultats ont conduit certains chercheurs à supposer que le rôle principal de la vision UV aviaire est de sélectionner les compagnons. En effet, lors de tests en laboratoire, Andersson et ses collègues ont constaté que les mésanges bleues femelles préféraient fortement les mâles ayant les couronnes « invisibles » les plus brillantes – preuve que les plumes réfléchissant les UV que les humains ne peuvent pas voir remplissaient leur fonction.
Au fil du temps, cependant, les scientifiques ont conclu que les mésanges bleues étaient l’exception à la règle. Très peu d’espèces d’oiseaux utilisent uniquement la lumière UV – sans aucun autre repère visuel – pour attirer et choisir leurs compagnons. « En général, la réflectance des ultraviolets renforce simplement les motifs de couleur du plumage que nous, les humains, pouvons déjà voir », explique M. Dunn. Parmi ses sujets d’étude, « les femelles de la gorge jaune préfèrent effectivement les mâles qui sont plus brillants, mais pas uniquement en raison de la réflectance des UV. C’est plutôt la brillance des plumes dans l’ensemble. »

Parasites du nid

Alors, comment les oiseaux utilisent-ils leur pouvoir de vision UV ? D’un nombre surprenant de façons, proposent les scientifiques. De nombreux oiseaux chanteurs, par exemple, sont importunés par des parasites de nids : des oiseaux comme les coucous et les vachers à tête brune qui déposent leurs œufs dans un nid hôte et laissent le dur travail de la garde des enfants aux parents adoptifs malgré eux. Il s’avère que certains hôtes potentiels sont capables de reconnaître et de rejeter des œufs qui, à l’œil humain, ressemblent aux leurs. Les oiseaux réagiraient-ils à des signaux UV plutôt qu’à des couleurs visibles par l’homme ? Les données recueillies jusqu’à présent sont suggestives mais peu concluantes. Dans une étude menée en 2007 en République tchèque, des grives chanteuses ont rejeté des œufs expérimentaux que des chercheurs avaient conçus comme des imitations parfaites. Il s’est avéré que les œufs des scientifiques avaient une réflectance UV différente de celle des œufs de grive. Mais une étude canadienne portant sur 11 espèces parasitées par les vachers n’a trouvé aucune corrélation : Certaines espèces acceptaient les œufs qui correspondaient aux UV, d’autres les rejetaient.

Signaux des poussins affamés

Les scientifiques cherchent également à savoir si les signaux UV jouent un rôle après l’éclosion des œufs. Pensez à des oiseaux parents laborieux, transportant des chenilles vers un nid de poussins affamés. Quel poussin sera nourri en premier ? Chez certaines espèces, les parents se basent sur la taille de l’oisillon ou sur le bruit et l’énergie qu’il met à supplier. Mais la couleur joue également un rôle : la luminosité de la bouche ou de la tête semble inciter un parent à proposer de la nourriture. Certains chercheurs suggèrent que la couleur UV peut renforcer cet effet.
Les rolliers européens nouvellement éclos, par exemple, ont une tache de peau nue sur le front qui reflète la lumière UV. Leurs parents sont confrontés à un défi particulier lorsqu’ils distribuent des mille-pattes et d’autres friandises : L’éclosion des poussins de rolliers s’étalant sur plusieurs jours, les premiers sont plus gros et ont besoin de plus de nourriture que les poussins qui éclosent plus tard. Dans une étude de 2011, des chercheurs espagnols ont noté que les poussins les plus lourds avaient tendance à avoir les taches frontales les moins réfléchissantes aux UV ; les poussins plus légers avaient un front plus réfléchissant. Pour vérifier si cette différence aide les parents à décider qui nourrir le plus, les scientifiques ont étalé une lotion semblable à un écran solaire sur le front de certains poussins, en utilisant une lotion témoin sur les autres. Les poussins avec le bloqueur ont pris moins de poids que leurs congénères non bloqués – montrant clairement qu’ils ont reçu moins de nourriture lorsqu’ils ne pouvaient pas annoncer leur état nutritionnel avec des signaux UV.

Recherche de nourriture

Les oiseaux parents peuvent également compter sur les signaux UV lorsqu’ils sont partis chercher de la nourriture. De nombreux insectes, y compris les papillons de nuit et les papillons, ont des revêtements corporels qui reflètent fortement la lumière UV. De nombreuses graines sont également réfléchissantes, et les baies et les fruits développent une couche cireuse hautement réfléchissante lorsqu’ils mûrissent. En revanche, la plupart des feuilles vertes ne reflètent pas la lumière UV. Ainsi, même si une baie rouge semble tout à fait visible contre une feuille verte pour les yeux humains, pour les oiseaux, ce contraste est renforcé.

« Je pense que la plus grande chose à tirer de la découverte que les oiseaux voient dans l’ultraviolet est notre compréhension de la façon dont certains oiseaux prédateurs trouvent leurs proies, explique Hill. Imaginez, par exemple, un faucon crécerelle (crécerelle d’Amérique, à droite) perché en haut d’un fil téléphonique, surveillant un champ loin en dessous. « Je me suis toujours demandé comment un oiseau de proie arrive à se nourrir », dit-il. « Après tout, vous pouvez traverser un champ herbeux 20 fois et ne jamais voir une souris. »
Mais c’est parce que nous ne voyons pas ce que les oiseaux voient. Il s’avère qu’une proie clé pour les crécerelles communes, le campagnol des prés, se comporte comme un petit chien, utilisant des giclées d’urine pour marquer ses pistes à travers les hautes herbes. Il y a une quinzaine d’années, des chercheurs finlandais de l’université de Turku ont découvert que l’urine des campagnols réfléchit la lumière UV, ce que les crécerelles qui survolent les champs ouverts peuvent voir clairement. « Une fois que vous avez réalisé que les rapaces peuvent suivre la piste jusqu’à l’animal, cela a beaucoup plus de sens », dit Hill.
En effet, c’est le cas. Si les gens se demandent depuis longtemps ce que cela ferait de planer comme un oiseau, la question la plus intéressante – en particulier pour les biologistes – est peut-être la suivante : Que serait-ce de voir comme un oiseau ?

Cynthia Berger est un écrivain basé en Pennsylvanie et l’ancienne directrice de la rédaction du magazine Living Bird.

Les oiseaux et les UV : Les yeux l’ont

Comment les oiseaux détectent-ils la lumière ultraviolette (UV) ? Pour répondre à cette question, il faut comprendre la structure des yeux aviaires. La rétine humaine possède trois types de cellules coniques (récepteurs utilisés pour la vision des couleurs) : rouge, vert et bleu. En revanche, les oiseaux actifs pendant la journée en possèdent quatre, dont une qui est spécifiquement sensible aux longueurs d’onde UV. Il existe une autre différence : Chez les oiseaux, chaque cellule conique contient une minuscule goutte d’huile colorée dont les cellules humaines sont dépourvues. Cette goutte d’huile fonctionne un peu comme un filtre sur un objectif d’appareil photo. Le résultat est que les oiseaux ne voient pas seulement la lumière UV, ils sont bien meilleurs que les humains pour détecter les différences entre deux couleurs similaires.
Qu’est-ce que le monde ressemble à un oiseau avec une vision UV ? « Nous ne pouvons pas l’imaginer », déclare Geoffrey Hill, ornithologue à l’université d’Auburn. Comme les oiseaux peuvent détecter plus de couleurs que les humains, les scènes peuvent paraître plus variées. Et les couleurs qui sont déjà vives pour les yeux humains sont – si elles sont amplifiées par la réflectance des UV – probablement encore plus vives pour les oiseaux.

La recherche sur les oiseaux donne lieu à des produits de consommation

Dans la grande tradition américaine, les entrepreneurs commencent à tirer parti des nouvelles connaissances sur la vision des oiseaux pour inventer des produits de consommation astucieux. En voici quelques exemples :
Un meilleur leurre à canard : Les chasseurs de gibier d’eau savent que plus un leurre de canard est réaliste, plus il fonctionne bien. Chasseur de canards depuis toujours, l’ornithologue Muir Eaton note : « Quand je me suis lancé dans cette recherche sur les UV, je me suis dit : « Nom d’un chien, je devrais inventer une peinture réfléchissant les UV pour mes leurres ! ». Quelqu’un l’a devancé. La plupart des grands fabricants de leurres produits en série proposent désormais une peinture réfléchissant les UV en option sur leurs produits.
Éviter les collisions . . et les chats : Chaque année, jusqu’à 1 milliard d’oiseaux nord-américains meurent après être entrés en collision avec des fenêtres, explique Daniel Klem, chercheur au Muhlenberg College. Une façon d’avertir les oiseaux qu’une barrière invisible mais solide bloque leur trajectoire de vol est de décorer les fenêtres avec des autocollants. « Mais ce n’est guère satisfaisant sur le plan visuel », note M. Klem. Une option plus agréable pour les consommateurs serait des fenêtres qui reflètent la lumière UV – visible pour les oiseaux mais pas pour les personnes – un projet sur lequel Klem travaille et espère convaincre les fabricants de produire commercialement. Des centaines de millions d’oiseaux sont également la proie des chats d’extérieur chaque année. Un entrepreneur mise sur la capacité des oiseaux à voir les UV pour combattre ce problème en commercialisant un collier qui prétend rendre les prédateurs félins plus visibles pour les oiseaux.
Vêtements de camouflage pour les ornithologues : Certains ornithologues passionnés reconsidèrent leurs choix de mode maintenant qu’ils savent que les oiseaux voient dans les UV. De nombreuses teintures de vêtements modernes reflètent les UV, tout comme les agents « éclaircissants » de certains détergents. Aujourd’hui, les ornithologues peuvent choisir parmi une variété de traitements de tissus à vaporiser qui rendront leurs vestes préférées moins voyantes, car les vêtements absorbent (plutôt que de refléter) les longueurs d’onde UV.
Goose Be Gone : Une volée de bernaches du Canada qui s’envole au-dessus de nos têtes peut être le prélude à un désordre. Une façon de repousser les bernaches dites « nuisibles » est de pulvériser l’herbe avec un produit chimique de mauvais goût mais inoffensif, dérivé du raisin. Les recherches montrent que ce traitement est encore plus efficace lorsqu’il est associé à une deuxième pulvérisation : un composé qui réfléchit la lumière UV. Invisible pour les yeux humains, la pulvérisation rend une bande d’herbe traitée tout à fait évidente pour les oies, un indice visuel qui renforce la leçon : « Cette nourriture a mauvais goût – restez à l’écart. »

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