Pourquoi les œufs d’oiseaux se présentent-ils sous différentes formes ?

Une nouvelle étude propose une explication de la diversité des formes d’œufs d’oiseaux

Il existe environ 10 000 espèces d’oiseaux sur Terre, et à peu près autant de formes et de couleurs d’œufs uniques. Les colibris fabriquent de minuscules œufs qui ressemblent à des Tic Tac ; les hiboux produisent des œufs presque aussi sphériques que des balles de golf. D'autres espèces produisent toutes les formes intermédiaires. Pendant des décennies, les chercheurs ont proposé différentes hypothèses quant aux raisons pour lesquelles les œufs d’oiseaux ont tant de formes différentes, mais sans réponses définitives. Maintenant, une nouvelle étude dans la revue Science a examiné toutes les données, et il semble qu'ils aient résolu l'affaire : la forme d'un œuf d'oiseau est liée à sa capacité à voler.

Au fil des années, les chercheurs ont produit de nombreuses bonnes idées sur les raisons pour lesquelles les œufs des oiseaux varient autant. Certains ont dit que la forme était liée à la disponibilité du calcium dans le régime alimentaire d'une espèce. D’autres ont émis l’hypothèse que les œufs pointus maximisaient le nombre pouvant être enfermés dans un nid. On pensait que les œufs très pointus de certains oiseaux nichant dans les falaises les faisaient tourner au lieu de rouler sur les rochers.

L'ornithologue et biologiste évolutionniste Mary C. Stoddard de Princeton, qui a étudié la couleur des œufs, s'est également interrogée sur la diversité des formes des œufs. Cependant, lorsqu’elle s’est penchée sur la question, elle a découvert que personne n’avait vraiment exploré les données pour résoudre le mystère. Elle a donc réuni une équipe pour y parvenir. «Pour ce faire, vous avez besoin d'un vaste ensemble de données sur les œufs ainsi que de données sur le régime alimentaire, la taille de la couvée, la rotation des nids et le type de nid», dit-elle. « Nous pensons qu'il a été difficile pour la communauté de rassembler ces données. Mais nous avons pu profiter du travail acharné des autres. »

Stoddard et ses collaborateurs ont commencé par photographier 50 000 œufs de 1 400 espèces d'oiseaux différentes hébergés à l'université. Ils ont ensuite analysé les images via un programme informatique appelé Eggxtractor, qui mesure automatiquement la longueur, la largeur et la forme des œufs. Ensuite, ils ont calculé à quelle distance chaque œuf était parfaitement sphérique.

En utilisant ces données ainsi que la richesse des informations sur la morphologie, la génétique et l’histoire de vie collectées au fil des décennies, ils ont commencé à rechercher des corrélations pour voir si les œufs soutenaient l’une des hypothèses avancées. Il s’est avéré que des éléments tels que la taille de la couvée et l’emplacement du nid n’avaient aucun impact sur la forme des œufs.

Mais une hypothèse obscure semblait se vérifier : la longueur des ailes. Généralement, le rapport entre la longueur de l'aile d'un oiseau et sa largeur, ou indice de l'aile de la main, donne une bonne approximation pour savoir si un oiseau est un bon vol aérodynamique, comme un martinet acrobatique, ou un vol relativement médiocre ou peu fréquent, comme un trogon. ou hibou. Il s’est avéré que plus un oiseau vole bien, plus ses œufs sont allongés et asymétriques. «Lorsque nous avons testé ces hypothèses, nous n'avions aucune idée de ce que nous allions trouver», explique Stoddard. « On ne s'attendait pas à ce que la forme de l'œuf soit en corrélation avec la capacité de vol, mais ce n'est pas quelque chose sur lequel nous avons dû nous creuser la tête longtemps. D’une certaine manière, il était tout à fait logique que l’adaptation au vol ait un effet d’entraînement sur la forme des œufs.

En effet, les bons pilotes ont besoin d'un corps compact et léger, ce qui réduit également l'espace disponible dans leur cavité abdominale. La forme de l’œuf n’est pas déterminée par la coquille. Cela ne se forme qu’à la fin du processus. Au lieu de cela, l'œuf se forme d'abord avec une membrane dure autour de lui qui est façonnée par la pression à l'intérieur de l'oviducte de l'oiseau. Pour maintenir le volume nécessaire à la production d’un poussin en bonne santé, ces oiseaux ont développé des œufs plus allongés ou plus pointus qui pouvaient tenir dans leur corps plus étroit.

Bien que la communauté ornithologique soit enthousiasmée par ce travail, Stoddard affirme que le résultat surprenant soulève plus de questions que de réponses. Par exemple, les charadriiformes, un ordre d’oiseaux de rivage, sont généralement d’excellents volants, mais leurs formes d’œufs sont omniprésentes sur la carte. Dans des études de suivi, Stoddard espère examiner les propriétés des membranes chez les oiseaux pour voir si le modèle de son équipe pour la formation de la forme de l'œuf est correct. Elle souhaite également effectuer des mesures de bassins d'oiseaux à partir d'échantillons de musée pour voir le lien entre cela et la forme des œufs. Et elle souhaite examiner de plus près la transition entre les dinosaures thérapodes et les oiseaux, puisque les œufs asymétriques sont exclusifs à ces groupes et ont évolué bien avant l’avènement des oiseaux modernes.

Plus nous en apprenons sur les œufs, dit Stoddard, plus nous en apprenons sur l'évolution en général. «Cela me rappelle que l'œuf a évolué très tôt dans l'histoire des vertébrés et qu'il est vraiment lié à nous», dit-elle. « Nos ancêtres n’auraient jamais pu sortir de l’eau pour rejoindre la terre ferme sans œufs. Il ne s'agit pas seulement d'oiseaux ; Les percées dans ce domaine concernent notre propre histoire et histoire évolutive, et il est passionnant de voir comment tout cela est lié.