Décryptage de la capacité particulière des oiseaux migrateurs à déterminer leur direction

(Dan Tri) - Partout dans le monde, de nombreuses espèces d'oiseaux migrent chaque année. Comment font-elles pour ne pas se perdre ?

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

La question est : comment ces minuscules créatures parviennent-elles à se repérer avec une telle précision lors de voyages aussi épiques ?

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

Le sens de l'orientation

La vue et l'odorat sont deux repères essentiels que les oiseaux utilisent pour s'orienter. Ceux qui ont déjà migré peuvent mémoriser des points de repère familiers comme les rivières et les chaînes de montagnes.

En revanche, les oiseaux migrateurs qui traversent l'eau disposent de moins de repères pour s'orienter. Dans ce cas, ils se fient davantage à leur odorat. Une étude a montré que lorsque leur odorat était altéré, les oiseaux marins de Scopoli ( Calonectris diomedea ) pouvaient encore voler au-dessus des terres, mais étaient désorientés lorsqu'ils survolaient l'eau.

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

En combinant ces deux informations, les oiseaux peuvent déterminer la direction qu'ils visent, comme un cadran solaire vivant.

Des recherches montrent que la perturbation des rythmes circadiens des oiseaux par 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 la navigation depuis des millénaires.

Les oiseaux qui volent la nuit peuvent se fier aux 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 peut voir ni le soleil, ni les étoiles, ni aucun autre repère ? C'est là que les sens extraordinaires des oiseaux entrent en jeu.

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

Cette capacité particulière peut sembler relever de la science-fiction, mais les recherches montrent que la perturbation des 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.

Bien que l'on sache que les oiseaux sont capables de percevoir les champs magnétiques, le mécanisme sous-jacent reste un mystère pour les scientifiques. Le professeur Peter Hore, de l'université d'Oxford, au Royaume-Uni, avance l'hypothèse d'une réaction chimique dont l'issue dépend de l'intensité et de la direction du champ magnétique terrestre.

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

Cependant, les chercheurs ignorent encore précisément la sensibilité des cryptochromes à détecter de faibles variations du champ magnétique terrestre. « Nous connaissons très peu de choses sur le fonctionnement de cette boussole », explique le professeur Hore. « Nous ignorons même le nombre de molécules de cryptochrome présentes 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 laisse penser qu'il pourrait s'agir d'une autre méthode 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 du soleil se polarise de façon prévisible en traversant l'atmosphère terrestre. Grâce à des cellules spécialisées de leur rétine, les oiseaux perçoivent ces variations et obtiennent ainsi des informations sur la position du soleil, même par temps couvert.

Assembler les pièces

De même que nous utilisons nos yeux à la lumière du jour mais que nous pouvons utiliser nos mains pour nous déplacer dans une pièce faiblement éclairée la nuit, les oiseaux utilisent différents sens à différents moments.

Les oiseaux utilisent leurs signaux de boussole pour s'orienter. Chaque signal a une importance différente selon le moment du vol ; par exemple, la détection magnétique est moins utile pendant les orages ou les maximums solaires, deux phénomènes susceptibles de perturber le champ magnétique terrestre.

Toutes ces stratégies sont grandement facilitées par le patrimoine génétique des oiseaux. Ces derniers héritent de leurs parents de leurs instincts migratoires. La distance et la direction parcourues par chaque espèce sont largement déterminées par la génétique.

Les efforts de conservation consistent notamment à les déplacer vers d'autres habitats, mais ces efforts ont été infructueux, car ils sont si doués pour s'orienter qu'ils retournent souvent dans leurs anciens habitats après avoir été déplacés.

Par conséquent, les chercheurs s'efforcent encore de comprendre précisément quels gènes sont responsables des habitudes migratoires 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