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Comment les jeunes oiseaux savent-ils quand quitter le nid ?

L’âge auquel les jeunes oiseaux quittent leur nid est le compromis évolutif entre les parents, qui veulent que leurs poussins partent le plus tôt possible, et la progéniture, qui veut partir le plus tard possible

Junco à tête grise adulte (Junco hyemalis caniceps) incitant un de ses jeunes à quitter le nid….. Les parents tiennent la nourriture loin du nid et tentent les jeunes de sortir pour l’obtenir. Cette photo montre un jeune oiseau qui vient d’être nourri à l’extérieur du nid. (Crédit : T. E. Martin, doi:10.1126/sciadv.aar1988)

Thomas E. Martin

Les grands changements de vie peuvent être dangereux, voire mortels. La transition de vie la plus dangereuse est probablement celle où les jeunes animaux, comme les oiseaux à l’envol, commencent à se déplacer seuls et à prendre leurs propres décisions. Comme on pouvait s’y attendre, lorsque les bébés oiseaux – les oisillons – passent de la dépendance à leur nouvelle vie d’oisillons vivant hors du nid, leurs premières semaines d’exploration du paysage et d’apprentissage du vol sont chargées de dangers extraordinaires.

Lorsque les oisillons quittent le nid trop tôt, ils volent mal, voire pas du tout, car leurs ailes sont petites et sous-développées. S’envoler trop tôt est généralement une décision fatale : il est dans l’intérêt d’un oisillon de rester dans son nid le plus longtemps possible pour donner à ses ailes le temps nécessaire pour se développer plus complètement.

Mais rester dans le nid « trop longtemps » est extrêmement dangereux pour de nombreuses espèces d’oiseaux car les prédateurs fouillent toujours leurs territoires à la recherche de quelque chose à manger, et en découvrant un nid occupé, un prédateur tue généralement tous les oisillons en une seule fois. Les nids d’oiseaux étant des objets fixes, ce n’est qu’une question de temps – parfois quelques heures ou même quelques minutes – avant qu’un nid rempli de poussins sur le point de devenir des oisillons ne soit découvert et transformé en repas. Cela est particulièrement vrai pour les oiseaux qui construisent des nids à gobelets ouverts sur ou près du sol.

Un jeune junco à tête grise (Junco hyemalis caniceps) est capturé en train de quitter le nid, avec son frère ou sa sœur… toujours dans le nid en arrière-plan, ce qui illustre la nature sous-développée des ailes lorsque cette espèce quitte le nid. (Crédit : T. E. Martin, doi:10.1126/sciadv.aar1988)

Thomas E. Martin

De manière prévisible, la prédation joue un rôle important dans l’évolution des périodes d’envol optimales pour les oiseaux. Les oiseaux chanteurs qui subissent des taux quotidiens de prédation plus élevés — des espèces comme les towhees et les juncos qui construisent des nids à cupules ouvertes sur le sol ou dans des buissons bas — ont évolué vers des âges d’envol plus jeunes pour faire face à cette pression. En revanche, cette pression pour un envol précoce est relâchée chez les oiseaux qui bénéficient d’un risque relativement faible de prédation du nid — comme on le voit chez les oiseaux qui nichent dans des cavités, comme les mésanges et les merles bleus.

Les oiseaux qui nichent dans des cavités, comme cette mésange des montagnes (Poecile gambeli), sur le point de nourrir ses petits, ont… des nids plus sûrs qui permettent aux jeunes d’y rester plus longtemps et de développer leurs ailes pour un meilleur vol au moment du départ. (Crédit : T. E. Martin, doi:10.1126/sciadv.aar1988)

Thomas E. Martin

« La pression de prédation a une énorme influence sur la capacité des oiseaux à voler », a déclaré Bret Tobalske, un professeur qui travaille à l’intersection de la biologie et de la physique pour étudier la locomotion animale à l’Université du Montana, et directeur de la station de recherche sur le terrain à Fort Missoula. Le professeur Tobalske est l’un des co-auteurs de l’étude récemment publiée. « Notre étude le montre pour la phase de développement de l’oisillon à l’oisillon. »

Par exemple, certaines espèces d’oiseaux chanteurs ne perdent que 12% de leurs jeunes, principalement à cause des prédateurs, dans les 3 premières semaines après qu’ils aient quitté le nid, alors que d’autres espèces en perdent jusqu’à 70% (par exemple ; réf et réf). C’est typique : des taux de mortalité similaires, élevés ou très variables, dus à la prédation au cours des premières semaines de la vie juvénile sont communs à une grande variété d’autres espèces animales, également (réf).

Une équipe de recherche, dirigée par l’écologiste aviaire Thomas Martin, chef d’unité adjoint et scientifique principal au sein de l’unité de recherche coopérative sur la faune du Montana à l’Université du Montana, a étudié comment la prédation influence la transition de l’oisillon à l’oisillon chez différentes espèces d’oiseaux chanteurs. Ces oiseaux chanteurs comprenaient des espèces qui construisent des nids ouverts sur le sol, dans les buissons ou dans les arbres, ainsi que des espèces qui nichent dans des cavités. Le Dr Martin et ses collègues ont mesuré les taux de prédation au nid, les taux de croissance des ailes, les âges d’envol et ils ont utilisé la vidéographie à haute vitesse pour enregistrer et examiner les performances de vol des oiseaux nouvellement envolés de 11 espèces d’oiseaux chanteurs pour voir si cela peut expliquer les différences dans leurs taux de mortalité des oisillons.

Comme prévu, le Dr. Martin et ses collaborateurs ont constaté que les espèces d’oiseaux chanteurs ayant des taux de prédation au nid plus élevés produisaient des oisillons qui quittaient leur nid plus tôt, et ils avaient des ailes plus petites, plus sous-développées, et de moins bonnes capacités de vol.

Le Dr. Martin et ses collaborateurs ont testé l’effet d’un âge d’envol plus avancé sur la survie — que se passerait-il si les chercheurs retardaient le moment de l’envol ? Pour ce faire, ils ont construit une petite enceinte autour des nids de juncos à tête grise, Junco hyemalis, une espèce qui construit des nids à cupules ouvertes sur ou près du sol, pour retarder l’envol pendant trois jours, tout en laissant d’autres nids de juncos non protégés pour servir de témoins expérimentaux. Les enclos étaient suffisamment hauts pour empêcher les prédateurs d’y pénétrer, mais avaient un toit ouvert pour permettre aux parents d’accéder à la nourriture de leurs oisillons.

Ils ont constaté que tous les jeunes juncos avaient des masses presque identiques (figure 6A), quel que soit le traitement expérimental, mais que la longueur des ailes des juncos à l’envol retardé était nettement plus longue (figure 6A et B) que celle des témoins, comme prévu. En outre – et c’est le plus important – les scientifiques ont constaté que la mortalité diminuait pour chaque junco à l’envol à mesure que la longueur de ses ailes augmentait (figure 6C et D).

Fig. 6. La longueur des ailes et la masse par rapport aux taux de mortalité des oisillons. (A) Masse et longueur des ailes en tant que… proportion de la taille adulte dans les nids témoins par rapport aux nids fermés expérimentalement pour le junco à tête grise. Les nids témoins ont pris leur envol à l’âge normal (11 à 12 jours), tandis que les nids fermés ont empêché les jeunes de partir pendant 3 jours après l’envol naturel pour créer un âge d’envol retardé. (B) Photos d’ailes typiques de jeunes junco provenant de nids témoins et de nids expérimentalement retardés, respectivement le jour de l’envol et le jour de la libération. (C) Le taux de mortalité quotidien (±1 SE) diminue parmi les oisillons avec l’augmentation de la longueur de l’aile à l’envol chez les juncos. (D) Le taux de mortalité des oisillons de junco pendant la première semaine après l’envol dans les nids où l’âge d’envol a été retardé de façon expérimentale était nettement inférieur à celui des oisillons des nids témoins (âge d’envol normal) et comparable à celui des autres espèces en fonction de la longueur des ailes. (E) Taux de mortalité journalier des oisillons et des jeunes à l’envol, basé sur des estimations par progéniture et par couvée pour huit espèces. La ligne représente des taux de mortalité égaux pour les oisillons et les jeunes. (F) La prédation au nid influence l’évolution de l’âge d’envol et les taux de croissance de la progéniture, ce qui a des conséquences sur le développement relatif lorsque les jeunes s’envolent, ce qui influence les performances locomotrices et la mortalité des oisillons. La mortalité des jeunes à l’envol, à son tour, se répercute sur l’évolution de l’âge de l’envol et des traits qui affectent la performance et la mortalité, mais les parents et la progéniture sont en conflit sur l’âge optimal de l’envol. (doi:10.1126/sciadv.aar1988)

doi : 10.1126/sciadv.aar1988

Il est prédit que la sélection naturelle devrait favoriser l’envol à un moment où la mortalité pour rester dans le nid est la même que la mortalité pour quitter le nid, mais ce n’est pas ce que le Dr Martin et ses collaborateurs ont trouvé. Au contraire, ils ont constaté que la mortalité quotidienne est plus élevée pour les junco à l’envol (boules orange au-dessus de la ligne pour un taux de mortalité égal dans la figure 6E) que pour les junco au nid. S’il est vrai que lorsque les juncos naissants quittent le nid plus tard, le risque de prédation du nid augmente, le départ tardif permet un meilleur développement des ailes et réduit donc la mortalité individuelle globale des oisillons. Cela indique que les oisillons junco quittent le nid plus tôt qu’ils ne le devraient.

« Les espèces d’oiseaux chanteurs diffèrent dans les taux de mortalité des jeunes après avoir quitté le nid en raison des différences dans leur stade de développement relatif causé par le risque de prédation dans le nid », a élaboré le Dr Martin dans un courriel. « Mais l’âge de départ est un compromis entre la progéniture et les parents, où les parents veulent que les jeunes partent plus tôt que les jeunes ne le souhaitent. »

« Cela s’inscrit dans un schéma plus large la pression de prédation a été (et continue d’être) un moteur majeur de l’évolution du vol », a déclaré le Dr Tobalske par courriel.

Source:

Thomas E. Martin, Bret Tobalske, Margaret M. Riordan, Samuel B. Case, et Kenneth P. Dial (2018). L’âge et la performance à l’envol sont une cause et une conséquence de la mortalité juvénile entre les étapes de la vie, Science Advances, 4(6):eaar1988, publié en ligne le 20 juin 2018 avant impression | doi:10.1126/sciadv.aar1988

Also cited:

Susan M. Smith (1967). Changements saisonniers dans la survie de la mésange à tête noire, Le Condor, 69(4):344-359 | doi:10.2307/1366198

Kimberley A. Sullivan (1989). Prédation et famine : Age-Specific Mortality in Juvenile Juncos (Junco phaenotus), Journal of Animal Ecology, 58(1):275-286 | doi:10.2307/5000

Comment les jeunes oiseaux savent-ils quand quitter le nid ? | @GrrlScientist