Des études sur le chant des oiseaux ont révélé que certains oiseaux sont capables d’apprendre la voix. Cela signifie qu’ils modifient leurs propres vocalisations en réponse aux chants d’autres oiseaux. Jusqu’à récemment, l’apprentissage vocal n’avait été identifié que chez trois ordres d’oiseaux sur plus de 40 : les oiseaux chanteurs, les perroquets et les colibris. Dans chacun de ces groupes, la capacité de mettre à jour et de modifier le chant est soutenue par l’existence de régions particulières du cerveau, chacune possédant des spécialisations en expression génique.
Jusqu’à présent, les oiseaux incapables d’apprendre la voix se sont révélés dépourvus de ces régions cérébrales spécialisées ou dotés de régions rudimentaires sans l’expression nécessaire des gènes pertinents. Cela signifie que leurs vocalisations sont innées et ne sont pas modifiées par les expériences de l’oiseau avec les chants ou les sons qui l’entourent.
Dans une nouvelle étude publiée dans la revue en libre accès PLoS Biologie, des scientifiques des États-Unis et du Danemark ont analysé le cerveau de sept espèces d’oiseaux représentant des lignées supposées incapables d’apprendre la voix – parmi lesquelles un faucon, un touraco, un flamant rose, un pingouin, un émeu, un canard et un pic. En plus de rechercher les régions cérébrales spécialisées typiques du cerveau des apprenants vocaux, les scientifiques ont également recherché le gène parvalbumine (PV)qui code pour une petite protéine stable et qui montre une régulation positive (activité accrue) dans les régions de chant du cerveau antérieur de tous les apprenants vocaux aviaires identifiés à ce jour.
Les scientifiques étudient les oiseaux chanteurs parce que le langage humain et le chant des oiseaux présentent de nombreuses similitudes. Les deux s’apprennent dès l’enfance, nécessitent une coordination musculaire complexe et sont contrôlés par des régions spécialisées du cerveau. Les humains et les oiseaux chanteurs expriment le gène marqueur PV dans ces régions alors qu’il n’a jamais été trouvé dans les cerveaux antérieurs de leurs plus proches parents vocaux non apprenants.
Les chercheurs, dirigés par Matthew Fuxjager de l’Université Brown et Eric Schuppe de l’Université Wake Forest, ne s’attendaient pas à trouver la moindre preuve de régions cérébrales spécialisées pour l’apprentissage vocal chez les sept espèces sélectionnées dans cette étude. Bien que la taille de l’échantillon ne soit composée que d’un individu pour chacune des espèces, les résultats n’ont montré aucune région du cerveau antérieur présentant des niveaux élevés de PV expression – sauf pour le pic, bien sûr.
En réponse à cette découverte inattendue, les chercheurs ont étendu leur échantillon pour inclure plusieurs autres espèces de pics et ont découvert qu’ils possédaient tous des régions spécialisées du cerveau qui fabriquent la protéine parvalbumine. De plus, ces zones étaient similaires en nombre et en emplacement à plusieurs noyaux du cerveau antérieur qui contrôlent l’apprentissage et la production du chant chez les oiseaux chanteurs. Mais lorsqu’ils ont ensuite effectué des tests sur le terrain sur des pics, les chercheurs ont découvert que l’activité dans ces zones cérébrales n’était pas stimulée par le comportement de vocalisation mais par le battement rapide et caractéristique du bec du pic sur un tronc d’arbre.
Les pics utilisent le tambour comme moyen de communication, tout comme les oiseaux chanteurs utilisent le chant. Le tambourage est utilisé pour générer des modèles de sons spécifiques qui peuvent indiquer des revendications territoriales et est différent de l’utilisation du bec pour se nourrir ou creuser un nid. Les rythmes de tambour codent des informations sur l’identité des espèces, et même sur l’individu qui émet les sons. Les pics peuvent apparemment reconnaître le tambourinage d’un voisin par rapport à celui d’un nouveau venu dans la région.
Tout comme le chant des oiseaux, le tambour est une forme de communication acoustique. Il nécessite des mouvements moteurs rapides et complexes et doit être adaptable lorsque les oiseaux entrent en compétition. Les résultats de cette étude indiquent que les zones cérébrales spécialisées généralement associées à l’apprentissage vocal chez certains groupes aviaires sont utilisées chez les pics pour produire et contrôler leur comportement de tambour complexe.
L’une des implications de cette découverte est que les pics pourraient en fait acquérir des éléments de leur répertoire de percussions grâce à l’apprentissage. Bien que les scientifiques n’aient pas encore établi que jouer du tambour est un comportement appris, cette nouvelle preuve cérébrale prédit que c’est le cas. Trouver ce système de communication non vocale qui est à la fois neurologiquement et fonctionnellement similaire au système de chant peut nous aider à comprendre comment les systèmes cérébraux existants évoluent et sont cooptés pour des fonctions nouvelles mais similaires.
« Les pics possèdent un ensemble de zones cérébrales spécialisées qui contrôlent leur capacité à tambouriner ou à marteler rapidement leur bec sur les arbres (et les gouttières !) lors de combats avec d’autres oiseaux », a déclaré Fuxjager. « De plus, ces zones cérébrales ressemblent remarquablement aux parties du cerveau des oiseaux chanteurs qui aident ces animaux à apprendre à chanter. »
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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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