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Pourquoi les manchots ne volent-ils pas comme les pingouins ?

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Au cours de l'évolution, les manchots ont perdu leur capacité à voler. Une étude récente revient sur les raisons de cette disparition. Les résultats suggèrent qu'elle était nécessaire pour que ces drôles d'oiseaux deviennent les excellents nageurs de l'Antarctique d'aujourd'hui.

Contrairement aux manchots, les pingouins savent voler. © Pionites melanocephalus, Flickr, cc by nc nd 2.0

Les manchots sont des oiseaux marins de l'ordre des sphénisciformes, qui vivent dans l'hémisphère sud et ne savent pas voler. Leurs ailes sont en revanche très bien adaptées à la nage et à la plongée sous-marine. Le manchot papou (Pygoscelis papua), par exemple, peut atteindre une vitesse de 35 km/h sous l'eau, et serait donc près de quatre fois plus rapide qu'un nageur olympique ! Le manchot empereur est quant à lui capable de plonger à plus de 520 m de profondeur pour rechercher sa nourriture. En moyenne, les manchots passent 75 % de leur vie dans l'eau.

Comme de nombreuses espèces, ces oiseaux doivent traverser de longues distances pour se nourrir et se reproduire. Cependant, plutôt que de voler, les manchots ont choisi de marcher ou de nager. Le célèbre documentaire français La marche de l'empereur met en lumière le long et difficile périple des manchots empereurs (Aptenodytes forsteri) qui parcourent plus d'une centaine de kilomètres et bravent divers obstacles. D'autres espèces, comme celles du genre Pygoscelis, effectuent de grandes migrations en pleine mer.

Les manchots empereurs vivent en colonies. Ces groupes peuvent compter jusqu’à 100.000 individus. © Hot Rod Homepage, Flickr, cc by 2.0

Les scientifiques pensent que les ancêtres des manchots possédaient la faculté de s'élever dans les airs. Pourquoi ont-ils perdu cette aptitude précieuse ? Une nouvelle étude, réalisée par une équipe de l'université du Manitoba (Canada), vient éclaircir cette question cruciale. Leurs résultats, publiés dans les Pnas, suggèrent que les ailes des manchots n'auraient pas pu leur permettre à la fois de voler et de nager efficacement. Au cours de l'évolution, leurs ailes se seraient donc spécialisées pour le monde aquatique, dans lequel ils ont plus facilement accès à leur nourriture.

Le vol des oiseaux marins n'est pas efficace

Pour élargir leur étude, les chercheurs ont examiné deux autres espèces d'oiseaux marins de l'hémisphère nord : le cormoran pélagique et le guillemot de Brünnich. Elles appartiennent à deux familles distinctes : respectivement les phalacrocoracidés et les alcidés, dont les pingouins font partie. Contrairement aux manchots, ces derniers sont capables de voler, plus ou moins bien, grâce à de petites ailes courtes et arrondies.

En fixant des balises sur une quarantaine de ces deux espèces d'oiseaux, les auteurs ont mesuré différents paramètres, comme la vitesse de nage et la profondeur des plongées. Pour connaître la dépense énergétique des oiseaux, l'équipe leur a injecté de l'eau marquée par des isotopes radioactifs. Ces derniers ont servi de traceurs du métabolisme de l'animal. Les chercheurs ont régulièrement prélevé des échantillons sanguins, afin d'estimer l'énergie consommée par l'animal après l'injection de l'eau marquée.

Les données obtenues ont été comparées à des informations existantes sur les manchots et les oies. Les résultats montrent que les cormorans et les guillemots fournissent une grande énergie pour voler, la plus élevée mesurée jusqu'ici chez les oiseaux. En natation, ils se débrouillent beaucoup mieux. Cependant, leur dépense énergétique pour se propulser dans l'eau est plus importante que celle d'un manchot de taille similaire.

Mieux vaut bien nager que mal voler...

Il ressort donc que le cormoran pélagique et le guillemot de Brünnich, les oiseaux marins de l'Arctique, s'ils savent à la fois voler et nager, ne sont pas champions en ces domaines. Selon Kyle Elliott, directeur de cette étude, ces recherches montrent que ces animaux sont sur la sellette de l'évolution. « S'ils voulaient se perfectionner en natation, ils devraient faire comme les manchots, c'est-à-dire réduire la taille de leurs ailes, ce qui les empêcherait de voler », explique Robert Ricklefs, participant à la publication.

Cette étude éclaire sur le mécanisme d'évolution des manchots au cours du temps. Vu les milieux extrêmes dans lesquels vivent ces animaux, on peut se demander à quel point le besoin de se tenir chaud à influencé ces modifications. Des expériences prenant ce facteur en compte pourraient apporter de précieuses informations sur cette question.