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La couleur et ses mystères

Nous vivons dans un monde en couleurs : l'art, la mode, le marketing... La couleur, qui apparaît comme naturelle, est un enjeu économique (développement de matériaux et de produits) et s'accompagne de recherches importantes.

Page 14 / 16 - La couleur des oiseaux Sommaire
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Claire König Enseignante Sciences Naturelles

Pour la structure des plumes, lire notre dossier "Les rapaces".

Remarquablement variées les couleurs des oiseaux sont dues à des pigments qui se mettent en place  au cours de la mue. Soit ils absorbent une partie de la lumière, soit ils la diffractent.

1 - Deux types de pigments

A) Les caroténoïdes dont le principal est le béta-carotène que l’on retrouve dans les carottesLes oiseaux les trouvent dans leur alimentation bien évidemment : ainsi le rouge des ailes de flamants provient d’un caroténoïde élaboré par une algue, Dunaniella, consommée par de petites crevettes, Artemia, qui constituent la nourriture des flamants. Les caroténoïdes sont transformés par le métabolisme du flamant et fixés dans les plumes de celui-ci. Ils y sont responsables des couleurs rouge, rose, violacé, crème ou encore orangé selon leur formule exacte et leur concentration dans les plumes.

Carotenoïde
Carotenoïde

Dunaliella, est une algue verte microscopique, de forme ovoïde et qui a deux flagelles permettant une forte mobilité. Elle a une longueur de 11 µm et une largeur de 6 µm.  Elle est présente dans les milieux salés, salines, lagunes, lacs salés et dans la Mer Morte.  Pour s'adapter à la pression osmotique que subit sa cellule dans ces milieux l'algue accumule du glycérol. Dans le cas d'une forte exposition à la lumière, (eaux peu profondes et calmes) l'algue protège sa chlorophylle de la surexposition lumineuse par des pigments rouges (astaxanthine) qui limitent la pénétration lumineuse. Elle prend alors une couleur rouge et colore l'eau en en cas de bloom.

Artemia mâle et femelle
Artemia mâle et femelle

Cette algue, non toxique, est consommée par Artemia dans la nature. La faible dimension de l'algue est compatible avec le système de filtration alimentaire d'Artemia adulte et du nauplius (larve). C'est pourquoi, cette algue sert de standard pour les études de croissance, de reproduction de l'Artemia en fonction des divers paramètres de salinité, de température et autres facteurs physico-chimiques. 

B) Les mélanines, protéines brunes ou noires le plus souvent sont synthétisées par la peau et mises en place dans les plumes en croissance par les mélanocytes, cellules spécialisées. Leur répartition très précise et contrôlée génétiquement permet des dessins très variés. Le composé initial en est la tyrosine qui, polymérisée, forme l’eumélanine ou mélanine noire.

Tyrosine
Tyrosine

Si la polymérisation n’a pas lieu, des molécules plus simples de phaéomélanines sont alors formées et donnent des couleurs allant du brun au roux. La robe du paon, ainsi que la roue qu’il fait, dépendent uniquement des mélanines plus ou moins associées à d’autres molécules.

Synthèse mélanine
Synthèse mélanine

2 - Les couleurs structurales

Les couleurs des oiseaux résultent toujours de la décomposition de la lumière solaire et plusieurs mécanismes sont possibles.

L’absorption de la lumière verte et bleue par un pigment renverra du rouge vers l’œil, mais les couleurs structurales, qui s’opposent à ces couleurs pigmentaires, sont des décompositions de la lumière par diffraction. Cette diffraction est réalisable grâce aux microstructures des plumes.

Canari
Canari

Si le jaune du canari est pigmentaire, le bleu de la perruche et les couleurs du paon sont, elles, structurales.

3 - La structure d’une plume de perruche

Section de barbe de plume de perruche, microstructure.
Section de barbe de plume de perruche, microstructure.

L’écorce, cellules minces : Le milieu, cellules géantes avec micro-grains de mélanine, cette couche est la couche structurale de la barbe de plume. Les microgranules d’eumélanine diffusent la lumière à la manière de la fumée et comme ils sont très petits ils ne diffusent que les petites longueurs d’onde (proches de leur propre diamètre). Au centre cellules rondes avec macromolécules d’eumélanine noire.

- La présence de mélanine en profondeur empêche la recomposition de la lumière par absorption des rayons diffractés.
- La présence de barbules incolores donne du bleu ciel,
- La présence de caroténoïde à la surface des barbes donne du vert si elles contiennent de l’eumélanine sinon on a du jaune etc.

4 - La structure d’une plume de paon

Plume de paon
Plume de paon

Dans ce cas ce sont les nombreuses divisions de la plume en microlamelles qui modifient l’incidence de la lumière sur les différentes parties de la plume.

Les barbules sont, dans ce cas, constituées de micro cuvettes en ligne, avec, au fond, de fines lames parallèles, régulièrement écartées, très nombreuses et responsables des différentes couleurs car les ondes réfléchies sont très légèrement décalées.

Quand le décalage vaut un multiple impair d’une demi longueur d’onde, la couleur disparaît ce qui renforce la couleur complémentaire (voir paragraphe sur les contrastes). Comme la distance parcourue par la lumière dépend de l’angle d’incidence, la couleur change avec l’angle de vue…La mélanine limite les réflexions dans les lamelles et en l’absence de mélanine noire dans les barbules inférieures au barbules colorées une recomposition de la lumière supprime les couleurs. L’écartement des lamelles est de l’ordre de la longueur d’onde de la lumière avec une précision de 1/10 000 de mm.
Même principe chez le corbeau, le pigeon ou les oiseaux de paradis. D’autres systèmes existent encore chez les tangaras par exemple…

D’après les recherches du Dr Maurice Pomarède.

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