Décoder la capacité particulière des oiseaux migrateurs à déterminer leur direction

(Dan Tri) - Partout dans le monde, de nombreuses espèces d'oiseaux migrent chaque année. Alors, comment éviter de se perdre ?

Des milliards d'oiseaux effectuent chaque année de grandes migrations, parcourant des milliers de kilomètres pour atteindre leur destination. Certaines espèces, comme la sterne arctique ( Sterna paradisaea ), parcourent même l'équivalent d'un aller-retour Terre-Lune au cours de leur vie.

La question est : comment ces minuscules créatures parviennent-elles à naviguer avec autant de précision lors de voyages aussi épiques ?

Les scientifiques ont découvert que les oiseaux possèdent un ensemble complexe de sens de navigation, dont certains sont bien connus, mais beaucoup restent un mystère pour les humains.

Les sens de l'orientation

La vue et l'odorat sont deux indices fondamentaux que les oiseaux utilisent pour trouver leur chemin. Les oiseaux ayant déjà migré peuvent mémoriser des repères familiers comme les rivières et les chaînes de montagnes.

En revanche, les oiseaux migrateurs qui migrent au-dessus de l'eau disposent de moins de repères pour les guider. Dans ce cas, ils se fient davantage à leur odorat. Une étude a montré que, même lorsque leur odorat était altéré, les oiseaux marins de Scopoli ( Calonectris diomedea ) pouvaient encore survoler la terre ferme, mais étaient désorientés au-dessus de l'eau.

Les oiseaux peuvent également utiliser le soleil et les étoiles comme « guides ». Les oiseaux qui volent de jour utilisent une « boussole solaire », combinant leur vision de la position du soleil dans le ciel avec leur perception interne de l'heure basée sur leurs rythmes circadiens.

En combinant ces deux informations, les oiseaux peuvent déterminer dans quelle direction ils visent, comme un cadran solaire vivant.

Des recherches montrent que perturber les rythmes circadiens des oiseaux avec de la lumière artificielle les empêche de s'orienter avec précision, démontrant ainsi l'importance de la boussole solaire pour les oiseaux migrateurs diurnes.

Cependant, la plupart des oiseaux migrent la nuit, ce qui rend la position du Soleil peu utile. Dans ce cas, ils se fient à la position et à la rotation des étoiles pour s'orienter. Ils utilisent cette boussole stellaire en apprenant la position des étoiles autour du pôle céleste, ou Polaris, l'étoile que les humains utilisent pour se repérer depuis des millénaires.

Les oiseaux qui volent la nuit peuvent compter sur les étoiles pour s'orienter (Photo : Getty Images).

Le champ magnétique terrestre : le sens mystérieux

Mais que se passe-t-il si le ciel est nuageux et que l'oiseau ne voit ni le soleil, ni les étoiles, ni aucun autre point de repère ? C'est là que ses sens exceptionnels entrent en jeu.

Les oiseaux peuvent s'orienter même sans le Soleil ni les étoiles, grâce notamment à un sens appelé magnétoréception. Ce sens leur permet de percevoir le champ magnétique terrestre.

Cette capacité spéciale peut sembler relever de la science-fiction, mais les recherches montrent que l’interférence avec les champs magnétiques a un impact majeur sur les oiseaux ; par exemple, une étude a révélé que la modification des champs magnétiques autour des pigeons perturbait leur capacité à retrouver leur chemin vers leur maison.

S'il est évident que les oiseaux ont la capacité de détecter les champs magnétiques, la manière dont ils y parviennent reste un mystère pour les scientifiques. Le professeur Peter Hore, de l'Université d'Oxford, au Royaume-Uni, explique que les oiseaux doivent utiliser une réaction chimique dont l'issue dépend de l'intensité et de la direction du champ magnétique terrestre.

Il existe plusieurs théories sur le déroulement de cette réaction chimique, mais le professeur Hore pense qu'elle est due à une molécule appelée cryptochrome, présente dans la rétine des oiseaux. Les chercheurs ont confirmé en laboratoire que le cryptochrome isolé réagit aux champs magnétiques, et que cette réaction nécessite la lumière bleue, essentielle à la capacité des oiseaux à percevoir les champs magnétiques.

Cependant, les chercheurs ne savent toujours pas si le cryptochrome est suffisamment sensible pour détecter les plus petites variations du champ magnétique terrestre. « Nous savons très peu de choses sur le fonctionnement de cette boussole », explique le professeur Hore. « Nous ignorons même combien de molécules de cryptochrome se trouvent dans la rétine de l'oiseau. »

Certaines recherches ont également mis en évidence un mécanisme de détection magnétique à l'intérieur du bec de l'oiseau. La partie supérieure du bec possède des récepteurs qui interagissent avec la magnétite, un minéral à base de fer. Ces récepteurs sont reliés au cerveau par d'importantes voies neuronales, ce qui suggère qu'ils pourraient constituer une autre technique utilisée par les oiseaux pour mesurer l'intensité des champs magnétiques.

En plus de détecter les champs magnétiques, les oiseaux peuvent recueillir des informations sur la direction en détectant la lumière polarisée, un type de lumière dont les ondes oscillent dans un plan d’alignement spécifique.

La lumière solaire se polarise de manière prévisible lorsqu'elle se diffuse dans l'atmosphère terrestre. Grâce à des cellules spécifiques de leur rétine, les oiseaux peuvent percevoir ces schémas et recueillir des informations sur la position du Soleil, même par temps couvert.

Assembler les pièces

Tout comme nous utilisons nos yeux en plein jour mais que nous pouvons utiliser nos mains pour naviguer dans une pièce faiblement éclairée la nuit, les oiseaux utilisent différents sens à différents moments.

Les oiseaux peuvent intégrer les signaux de leur boussole pour s'orienter. Chaque signal a une importance différente tout au long du parcours ; par exemple, la détection magnétique est moins utile pendant les orages ou les maximums solaires, qui peuvent tous deux perturber le champ magnétique terrestre.

Toutes ces stratégies sont grandement facilitées par la génétique des oiseaux. Les oiseaux héritent leurs tendances migratoires de leurs parents. La distance et la direction de vol de chaque espèce sont largement déterminées par la génétique.

Les efforts de conservation incluent leur déplacement vers d’autres habitats, mais ces efforts ont été largement infructueux, car ils sont si doués pour naviguer qu’ils retournent souvent dans leurs anciens habitats après avoir été déplacés.

Les chercheurs s’efforcent donc toujours de comprendre exactement quels gènes sont responsables des habitudes de migration des oiseaux, car la compréhension de ces systèmes sera essentielle pour l’avenir de la conservation des oiseaux.

Source : https://dantri.com.vn/khoa-hoc/giai-ma-kha-nang-dac-biet-xac-dinh-phuong-huong-cua-cac-loai-chim-di-cu-20250620020130525.htm