Le cerveau des oiseaux est petit mais dense en neurones. Ici, un corbeau de Nouvelle-Calédonie (Corvus moneduloides), une espèce étudiée notamment à l'université d'Auckland, est l'une de celles qui ont révélé les capacités cognitives des corvidés. © Jolyon Troscianko

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Les oiseaux ont plus de neurones que les primates !

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Pourquoi certains oiseaux montrent-ils des capacités cognitives dignes des primates avec un cerveau aussi petit ? Parce que leur densité de neurones est deux à quatre fois supérieure, répond une équipe internationale, dont l'étude fera date. Vous ne regarderez plus jamais les oiseaux de la même manière...

« Le cerveau du perroquet est gros comme une noix, celui du macaque a la taille d'un citron. Pourtant, cet oiseau-là a davantage de neurones que ce primate-ci ». Ainsi commence le communiqué de l’université Vanderbilt (États-Unis), dont l'une des scientifiques, Suzana Herculano-Houzel, a collaboré avec une équipe tchèque de l'université Charles, à Prague, pour cette surprenante étude, publiée dans les Pnas.

Les chercheurs ont dilacéré les cerveaux de 28 espèces d'oiseaux pour en dénombrer les neurones dans le but de résoudre une énigme. Les perroquets et les corvidés (corbeaux, corneilles, pies, geais, choucas...) présentent de grandes capacités cognitives, comme en témoignent de multiples expériences et observations menées ces dernières décennies. Corbeaux et corneilles fabriquent des outils. C'est ce qu'a montré le travail de Christian Rutz sur la fabrication de crochets attrape-ver par des corbeaux calédoniens, filmée dans la nature. Dans une expérience en laboratoire, des corvidés d'espèces différentes ont réussi des tests complexes (inspirés par la fable d'Ésope, La corneille et la cruche) avec des réussites qui correspondaient aux performances d'enfants de 7 à 10 ans.

On a vu, au Japon (et ailleurs), des corneilles utiliser les roues des voitures pour briser des coques de noix trop dures et même, pour certaines, améliorer le procédé en les posant sur un passage pour piétons protégé par un feu rouge (voir cette célèbre vidéo de la BBC). Des expériences ont montré que les corvidés sont capables de raisonnements complexes et même d'imaginer comment réfléchit un congénère. C'est la théorie de l'esprit, longtemps considérée comme un apanage des mammifères (voir l'affaire des geais cachottiers).

Voici les cerveaux d'oiseaux dont les chercheurs ont compté le nombre de neurones. Parmi les noms anglais, on remarquera parrots (perroquets), en haut sur l'image, jay(geai), tout en bas à gauche, etraven (corbeau), au-dessus du geai. En jaune, est indiqué le nombre total de neurones (en millions) ; en bleu, le nombre de neurones dans la partie frontale, le pallium, correspondant au cortex des mammifères(en millions également); en rouge, la masse du cerveau en grammes. La barre d'échelle indique 1 cm. Le crâne de l'ara bleu (blue-and-yellow macaw), tout en haut à gauche, par exemple, abrite 3,136 milliards de neurones, dont 1,917 milliard dans le pallium. © Suzana Herculano-Houzel

Un roitelet a deux fois plus de neurones qu'une souris

Pourtant, le cerveau des oiseaux est minuscule et l'idée est venue, un temps, d'un câblage différent. La solution n'est pas là : les oiseaux ont une densité de neurones très élevée, surtout dans la partie frontale, le pallium, et particulièrement chez les oiseaux chanteurs et chez les perroquets. Ainsi, un perroquet ou un corvidé a à peu près autant de neurones qu'un petit singe, soit deux à quatre fois plus qu'un mammifère non primate de taille semblable. L'article des Pnas cite l'exemple du roitelet, neuf fois plus léger qu'une souris, mais qui possède 2,3 fois plus de neurones qu'elle.

Pour les chercheurs, il y a là l'explication des performances cognitives des oiseaux. Leur cerveau est plus dense. Chez les mammifères, l'augmentation de l'intelligence va de pair avec la connexion de nombreux neurones éloignés. Chez les oiseaux, c'est avec la densité de cellules. Pourquoi cette différence ? Les auteurs retiennent deux hypothèses. La première, technique, est que cette stratégie fait gagner du poids, conduisant à un cerveau de masse plus faible à performances égales, un avantage pour le vol. La seconde, historique, est liée à l'évolution. Les ancêtres des oiseaux et ceux des mammifères auraient simplement exploité deux méthodes différentes pour améliorer leur puissance cérébrale.

Quoi qu'il en soit, les prouesses des corbeaux et des perroquets nous émerveilleront toujours mais nous étonneront un peu moins...

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