Le macareux reste au frais grâce à son gros bec

Le macareux huppé régule sa température corporelle grâce à son gros bec, une caractéristique résultant de l’évolution qui pourrait expliquer sa capacité à voler durant de longues périodes à la recherche de nourriture.

Dans le cadre d’une nouvelle étude publiée dans le Journal of Experimental Biology, des chercheurs de l’Université McGill et de l’Université de Californie à Davis ont utilisé des caméras thermiques pour mesurer la dissipation de la chaleur du corps et du bec du macareux huppé sauvage dans les minutes qui suivent un vol.

Ils ont constaté que la température du bec du macareux chutait de 5 °C (de 25 °C à 20 °C) 30 minutes après que l’oiseau s’était posé, tandis que la température de son dos ne changeait pratiquement pas. Le bec est responsable de 10 % à 18 % des échanges de chaleur totaux même s’il ne représente que 6 % de la surface totale du corps de l’oiseau.

Les gros becs aident les oiseaux à se refroidir en vol

Mais pourquoi l’évolution du macareux a-t-elle mené au développement d’un si gros bec? Kyle Elliott, professeur au Département des sciences des ressources naturelles de l’Université McGill, pense que cet attribut pourrait avoir un lien avec l’énergie que l’oiseau dépense pour voler.

Du point de vue énergétique, voler est très exigeant pour les oiseaux. En vol, le Guillemot de Brünnich – un proche cousin du macareux – déploie 31 fois plus d’énergie qu’au repos, la plus grande dépense d’énergie jamais mesurée chez un vertébré. Cela produit une grande quantité de chaleur, indique Kyle Elliott, auteur en chef de l’étude, ce qui donne à penser que certains oiseaux ont développé un gros bec pour se refroidir en volant.

« Les becs d’oiseaux sont un exemple classique du façonnement de la morphologie par l’évolution », explique M. Elliott.

Hannes Schraft, auteur principal de l’étude et ancien doctorant au Département de biologie de l’Université de Californie, ajoute que les « guillemots de Brünnich (et probablement les macareux) produisent autant de chaleur qu’une ampoule électrique lorsqu’ils volent ».

« Nos résultats étayent l’hypothèse selon laquelle la régulation de la température corporelle a joué un rôle dans la morphologie de certains becs d’oiseaux. Nous croyons également qu’il s’agit d’un exemple d’exaptation, soit l’amplification d’une structure externe pour remplir une nouvelle fonction, un peu comme les oreilles du lièvre du désert, qui sont devenues plus grandes pour l’aider à se refroidir », observe M. Elliot.

Un moyen d’évacuer une chaleur excessive

« Nous avons tenté de déterminer si le macareux avait recours à son large bec pour évacuer un excès de chaleur corporelle lorsqu’il vole », précise M. Schraft, maintenant boursier postdoctoral à l’Université du Québec à Montréal.

« Nous pensions que ce serait le cas, car des recherches antérieures ont démontré que c’est ce qui se produit chez le toucan et le calao, des espèces d’oiseaux aussi dotées d’un très gros bec. »

En raison des plumes, le corps d’un oiseau est très bien isolé. Ainsi, la thermorégulation ne se produit pas par la transpiration. C’est plutôt le bec qui sert de radiateur lorsque l’oiseau doit se refroidir – l’équivalent de la transpiration chez l’humain par une chaude journée d’été.

Hannes Schraft concède que cela peut sembler paradoxal. Après tout, on voit souvent les oiseaux qui ont froid enfouir leur bec dans leur plumage pour se réchauffer. En outre, les biologistes ont démontré qu’en moyenne, les oiseaux qui vivent dans des climats froids ont de plus petits becs.

Les macareux huppés étudiés par M. Schraft vivant en Alaska, la logique aurait voulu qu’ils aient un petit bec. Toutefois, des besoins en concurrence pourraient expliquer pourquoi ils n’obéissent pas à cette logique.

« Une température corporelle trop élevée peut être un problème important pour les oiseaux marins qui doivent voler sur de longues distances pour nourrir leurs oisillons durant la saison de reproduction, explique M. Schraft. Le macareux a peut-être résolu ce problème en développant un gros bec au fil de son évolution. »

Crédit photo: Kyle Elliott

L’article « Huffin’ and puffin: seabirds use large bills to dissipate heat from energetically demanding flight » de Hannes A. Schraft, Shannon Whelan et Kyle H. Elliott (doi : 10.1242/jeb.212563) a été publié dans le Journal of Experimental Biology.

Ces travaux ont reçu une aide financière du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et de la Chaire de recherche du Canada en écologie de l’Arctique.

L’Université McGill

Fondée en 1821, à Montréal, au Québec, l’Université McGill figure au premier rang des universités canadiennes offrant des programmes de médecine et de doctorat. Année après année, elle se classe parmi les meilleures universités au Canada et dans le monde. Établissement d’enseignement supérieur de renommée mondiale, l’Université McGill exerce ses activités de recherche dans deux campus, 11 facultés et 13 écoles professionnelles; elle compte 300 programmes d’études et au‑delà de 40 000 étudiants, dont plus de 10 200 aux cycles supérieurs. Elle accueille des étudiants originaires de plus de 150 pays, ses 12 800 étudiants internationaux représentant 31 % de sa population étudiante. Au‑delà de la moitié des étudiants de l’Université McGill ont une langue maternelle autre que l’anglais, et environ 19 % sont francophones.