J’observe un colibri à gorge rubis mâle sur de la mélisse. Il est en vol stationnaire, comme sur un crochet du ciel, prenant du nectar. Puis il recule d’environ 15 cm et se fige dans l’espace, ses ailes sont floues. Puis il disparaît au loin, comme s’il avait été tiré par un canon. Je l’ai perdu. Maintenant il revient, fait une pause, et s’élève de 15 cm, fait une pause, et vole la tête la première dans une autre fleur. Je suis hypnotisé.
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De tous les attributs aviaires, aucun n’est aussi essentiel que le vol. Pour la plupart des oiseaux volants, le vol est une variation sur un thème commun. Mais pas pour les colibris ; ils ont suivi leur propre voie. Les colibris ont développé un style de vol étonnant qui fait paraître les autres oiseaux ordinaires.
Au début de l’évolution aviaire, la sélection naturelle a favorisé des systèmes squelettiques légers et solides bénéficiant au vol et des muscles mammaires massifs pour servir de moteurs à haute puissance, également pour le vol. Pour alimenter ces moteurs, les oiseaux ont développé des taux métaboliques élevés qui nécessitaient des températures corporelles élevées et des aliments très énergétiques.
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Le vol nécessite le mouvement des ailes. Comme les muscles fonctionnent en se raccourcissant, ils doivent être situés entre une structure et la direction dans laquelle elle sera tirée. La nage en apnée était facile. Le grand muscle pectoral (pectoralis major) s’attache à l’os du sein et s’insère sous et près de la tête de l’os du bras (humérus). Lorsque ce muscle se contracte, l’aile est tirée vers le bas.
La nage ascendante était un problème pour tous les oiseaux volants, car il n’y avait pas assez de place sur le dessus de l’épaule pour attacher un muscle assez grand pour soulever l’aile pendant le vol. Ce dilemme technique a été résolu lorsque les oiseaux ont intelligemment utilisé un deuxième muscle de la poitrine (le supracoracoideus) qui se trouve sur la poitrine sous le pectoral. Le tendon de l’extrémité de ce muscle passe par une ouverture créée par les os de la ceinture scapulaire et s’attache au sommet de l’humérus, près de la tête. L’ouverture dans l’épaule agit comme une poulie, de sorte que lorsque ce muscle se contracte, il soulève réellement l’aile, même si elle est située sous le reste de l’oiseau.
Les oiseaux volants non humectants ont des ailes qui se plient au coude et au poignet et battent dans un plan vertical. La puissance est générée lors du battement descendant, et la récupération de l’aile se produit lors du battement ascendant. Les oiseaux battent (et planent) dans l’air.
Les ailes allongées des colibris sont rigides et ne se plient pas. Les courtes plumes de vol donnent à l’aile une apparence de rame. En fait, le mouvement des ailes rigides des colibris en vol ressemble beaucoup à une rame dans l’air. Malheureusement, les colibris rament si vite que c’est surtout un flou et difficile à voir, bien que si nous sommes assez proches, nous pouvons entendre le bourdonnement caractéristique pour lequel ils sont nommés.
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La vitesse à laquelle les colibris battent des ailes est vraiment stupéfiante. En général, les petites espèces battent leurs ailes plus rapidement que les grandes, et les taux varient d’environ 25 à 80 battements par seconde. En revanche, la plupart des autres oiseaux volants battent des ailes moins de cinq fois par seconde. Le battement d’aile lent de certains hérons, par exemple, est d’un peu plus de deux par seconde, alors que la plupart des oiseaux chanteurs se situent autour de cinq. Les oiseaux qui ont des ailes relativement petites pour leur taille, comme les canards plongeurs et les faisans, ont des battements d’ailes rapides mais ne dépassent probablement pas neuf battements par seconde.
Une autre différence importante entre les colibris et les autres oiseaux volants est que les humeri (les os du haut du bras) des colibris tournent dans l’articulation de l’épaule. Cette rotation permet aux colibris de modifier l’angle des bords d’attaque de leurs ailes entre la course descendante et la course ascendante. Pendant la course descendante, le bord d’attaque s’incline à environ 45 degrés vers le bas, ce qui fait que le dessous de l’aile pousse contre l’air. Pendant la course ascendante, le bord d’attaque s’incline vers le haut d’environ 45 degrés, de sorte que le côté supérieur de l’aile pousse contre l’air. Par conséquent, les ailes sont capables de générer de la puissance à la fois avec la course descendante et la course ascendante, un trait aviaire unique aux colibris.
Le muscle de la poitrine responsable de la course ascendante est proportionnellement beaucoup plus grand chez les colibris que chez les autres oiseaux et est à peu près égal en taille au grand muscle de la poitrine qui crée la course descendante. Cela assure
une puissance presque égale des deux mouvements et est essentiel pour l’étape suivante.
Une fois que les colibris ont obtenu une puissance égale pour la course descendante et la course ascendante, il ne leur restait plus qu’une contorsion du corps pour atteindre le vol stationnaire. En inclinant le corps en arrière et en déplaçant les battements d’ailes d’un plan vertical à un plan horizontal, ils ressemblent à un hélicoptère et peuvent planer avec une grande précision. De plus, en déplaçant le plan des battements d’ailes de l’horizontale à une légère inclinaison vers l’arrière, ils peuvent voler vers l’arrière et, avec différents angles d’inclinaison, ils peuvent voler pratiquement dans toutes les directions. Et comme chacun sait, les mouvements des oiseaux peuvent être lents et doux ou rapides et saccadés. Le vol stationnaire a été intégré dans leurs parades nuptiales et territoriales et a augmenté leur efficacité alimentaire.
Les colibris pleins de ressources ont pris l’air et réécrit le livre sur le vol. Ils combinent vitesse et endurance. Et pour le plus grand plaisir des ornithologues, ils incorporent des cascades et des vols acrobatiques dans le cadre de leur étonnante maîtrise des airs.
Cet article de la chronique « Amazing Birds » d’Eldon Greij est paru dans le numéro de juillet/août 2019 de BirdWatching.
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