Les petits oiseaux ont exploré une grande variété de styles de vol, allant des colibris planants aux moineaux bondissants en passant par les martinets et les hirondelles planantes. Une nouvelle étude de l'Université Cornell pourrait expliquer pourquoi.

Les os porteurs dans les ailes des petits oiseaux peuvent évoluer plus librement que chez les oiseaux plus grands, car les oiseaux plus grands doivent résister à des niveaux de stress plus élevés sur leur squelette, ont découvert les chercheurs.

"L'évolution des proportions des ailes est plus étroitement limitée chez les grands oiseaux, qui opèrent sous de plus grandes contraintes mécaniques", a déclaré Andrew Orkney, auteur principal et chercheur postdoctoral dans le laboratoire du co-auteur Brandon Hedrick, professeur adjoint de sciences biomédicales. P>

Leur étude, publiée dans Nature Communications , a des implications potentielles pour la compréhension biologique de l'évolution animale au-delà des oiseaux.

"Nous avons constaté que les oiseaux plus grands doivent modifier différents composants squelettiques de leurs ailes en même temps plutôt que de pouvoir faire évoluer différentes parties de leurs ailes de manière indépendante", a déclaré Hedrick. "Il est plus facile de changer une petite partie de l'aile que la totalité de l'aile. Il se pourrait que les animaux plus gros soient moins capables d'évoluer rapidement et de se déplacer plus généralement vers de nouvelles niches."

La masse corporelle des oiseaux varie d'un facteur 10 000, ce qui en fait un excellent système modèle pour étudier cette question plus large chez les animaux, ont indiqué les chercheurs. Chez les oiseaux, cela peut expliquer le succès évolutif particulier des lignées de petite taille. Par exemple, sur les 11 000 espèces d'oiseaux au total, environ 6 500 sont des oiseaux chanteurs, généralement de petite taille.

"Les colibris constituent également un petit groupe très prospère, mais rien n'a autant de succès que les oiseaux chanteurs parmi les oiseaux", a déclaré Hedrick.

Les chercheurs ont utilisé des ensembles de données open source précédemment publiés contenant des mesures précises collectées à partir de 228 squelettes d’oiseaux scannés par micro-CT. Des repères de référence étaient marqués sur chaque os. À l'aide de ces archives, Orkney et Hedrick ont ​​appliqué des méthodes statistiques pour évaluer le degré auquel les différents os évoluent ensemble ou indépendamment les uns des autres à travers l'arbre généalogique aviaire, connu sous le nom d'« intégration » évolutive.

Dans des travaux futurs, les chercheurs étudieront comment les changements dans le thorax et l'abdomen interagissent avec l'aile chez les petits oiseaux; si l'intégration chez les oiseaux est structurée différemment entre les oiseaux nés capables de voler dès leur éclosion et les oiseaux nés sans défense, et si les chauves-souris, qui ont évolué en matière de vol indépendamment des oiseaux, suivent des règles évolutives similaires ou s'il existe de multiples façons de structurer un vertébré volant.