Le son emblématique d’un pic tambourinant contre un tronc d’arbre peut sembler une action simple, mais de nouvelles recherches révèlent une interaction sophistiquée entre les muscles et la respiration qui permet à ces oiseaux d’accomplir des exploits d’une force incroyable. Alors que la plupart des études se sont concentrées sur comment les pics évitent les lésions cérébrales lors d’impacts répétés, cette dernière analyse, publiée dans le Journal of Experimental Biology, explore pourquoi ils sont capables de marteler, découvrant un processus remarquablement similaire au martelage humain.
Un effort complet du corps
Les pics peuvent frapper des centaines de fois par minute avec des forces équivalant à 20 à 30 fois leur poids corporel. Cependant, il ne s’agit que d’un mouvement de tête répétitif. “Il s’agit en fait d’un comportement très difficile et habile qui implique le mouvement des muscles à travers le corps”, explique Nicholas Antonson, physiologiste du comportement à l’Université Brown. Sous leur « rhum-pum-pumming » reconnaissable se trouve un « grognement-grunt-grognement » plus silencieux – le son des oiseaux qui expirent à chaque coup, un peu comme un joueur de tennis gémissant après un coup.
Suivi du mouvement des pics
Pour comprendre ce système complexe, Antonson et ses collègues ont capturé huit pics mineurs sauvages (Dryobates pubescens) sur le campus de l’Université Brown et ses environs. Ils ont stratégiquement inséré des électrodes dans huit muscles différents, qui ont mesuré des signaux électriques indiquant une contraction musculaire. Au cours de périodes d’observation de 30 minutes, les pics ont été observés en train de forer (utilisés pour sonder et creuser) et de taper (utilisés pour la communication), tout en portant de minuscules sacs à dos sur mesure enregistrant des signaux électriques synchronisés avec une vidéo à haute vitesse filmée à 250 images par seconde. Après quelques jours d’observation et de récupération, les oiseaux ont été relâchés.
Similitudes avec le martelage humain
La recherche a révélé une chorégraphie précise des muscles et de la respiration qui transforme l’oiseau en une machine à marteler très efficace. Tout comme les humains raidissent les muscles du poignet pour minimiser la perte d’énergie lors du martelage, les chercheurs ont observé un raidissement similaire dans certains muscles du cou du pic. Plus précisément, ils ont constaté :
- Muscles de la queue pour se préparer : Les oiseaux se préparent juste avant une frappe en utilisant leurs muscles de la queue.
- Puissance musculaire de la hanche : La puissance de la frappe est principalement déterminée par un seul muscle de la hanche.
- Coordination des muscles de la tête et du cou : Des muscles distincts de la tête et du cou tirent la tête vers l’arrière après chaque battement, se contractant avant que les autres muscles ne terminent le mouvement vers l’avant, adoucissant ainsi le rythme rapide du tambour.
Le rôle de la respiration
Les chercheurs ont également étudié le flux d’air à travers le syrinx (la boîte vocale de l’oiseau) pour déterminer si les pics retiennent leur souffle pendant les impacts ou expirent pendant le mouvement. Semblable aux haltérophiles, retenir sa respiration stabilise les muscles centraux pendant un mouvement, mais les pics mineurs ont opté pour l’approche d’un joueur de tennis. Ils peuvent frapper et expirer jusqu’à 13 fois par seconde, en inspirant pendant une brève période de 40 millisecondes entre chaque coup. Remarquablement, ce timing est resté cohérent sur plusieurs taps.
Implications pour comprendre la communication des oiseaux
Les résultats de l’étude suggèrent que jouer du tambour pourrait s’apparenter davantage au chant qu’on ne le pensait auparavant. Les oiseaux chanteurs utilisent des mini-respirations pour soutenir leurs longues mélodies. Les pics mineurs s’engageant dans une pratique similaire fournissent un aperçu de l’évolution de la communication acoustique non vocale, un domaine souvent négligé dans la recherche sur le règne animal.
Après avoir jeté un coup d’œil sous le capot des pics mineurs, Antonson prévoit de continuer à explorer les mécanismes des comportements extrêmes d’autres espèces, pour voir quelles informations ils pourraient apporter.
La recherche met en évidence la complexité et l’élégance du martèlement du pic, démontrant que même des comportements apparemment simples impliquent une coordination sophistiquée des muscles et de la respiration. Ce nouveau regard sur la mécanique des pics fournit des informations précieuses sur la physiologie et la communication animales, approfondissant ainsi notre compréhension du monde naturel.
