Les pigeons voyageurs ne comptent pas sur leur instinct pour retourner au perchoir. Mais un organe voisin – le foie – pourrait montrer la voie.
Les globules blancs dans le foie des oiseaux accumulent du fer et agissent comme une boussole interne lorsque les nuages bloquent le soleil qui les aide normalement à naviguer, rapportent des chercheurs le 28 mai. Science. Même si les scientifiques s'accordent généralement sur le fait que certains animaux utilisent le champ magnétique terrestre pour guider leurs migrations, ils n'ont pas encore déterminé comment, et les nouveaux travaux offrent une explication surprenante.
Pendant des décennies, les chercheurs ont débattu avec acharnement pour savoir si et comment les oiseaux détectent les champs magnétiques et les utilisent pour la navigation. Une idée importante implique que les protéines présentes dans leurs yeux subissent une réaction dans des champs magnétiques. Personne n’a été en mesure de prouver exactement comment ce soi-disant « effet quantique » entre en jeu. D'autres animaux qui s'orientent en utilisant le magnétisme terrestre, comme les chauves-souris et les requins, manquent de protéines, de sorte que le débat reste sans réponse..
L'ornithologue Martin Wikelski de l'Institut Max Planck du comportement animal de Radolfzell, en Allemagne, et l'immunologiste Christian Kurts de l'Université de Bonn en Allemagne sont tombés sur une autre idée il y a plus de dix ans lors d'une pause-café lors d'une conférence. Kurts a mentionné à quel point il était frustré que les cellules du système immunitaire appelées macrophages dans la rate des souris adhèrent aux colonnes magnétiques des instruments utilisés pour séparer différents types de cellules, ruinant ainsi ses expériences.
La raison pour laquelle les macrophages adhèrent, a-t-il découvert, est qu'ils accumulent et recyclent les atomes de fer des globules rouges endommagés, qui s'alignent dans des champs magnétiques. Wikelski n'avait jamais vraiment accepté les théories actuelles sur la façon dont les oiseaux percevaient les champs magnétiques à travers les protéines oculaires et se souvient avoir pensé : « C'est la solution pour savoir comment un système magnétique pourrait fonctionner chez les oiseaux. » Kurts n'avait jamais vraiment réfléchi à la navigation avec les oiseaux, mais le duo a décidé de travailler ensemble pour voir si les pigeons voyageurs (Columba Livia), possédaient également ce type de cellules immunitaires.
La biologiste cellulaire Clivia Lisowski de l'Université de Bonn a vérifié si les cellules du bec et des yeux des oiseaux, auparavant impliquées dans la détection magnétique, ainsi que de la rate et du foie, qui traitent les globules rouges, étaient magnétiques. Seuls les macrophages du foie du pigeon sont attachés à des colonnes magnétiques, a-t-elle découvert. Dans le foie, les scientifiques ont découvert des millions de globules blancs remplis de fer à proximité du réseau nerveux de l'organe, ce qui suggère que ces cellules pourraient indiquer au cerveau dans quelle direction se diriger en fonction du champ magnétique terrestre.
Pour déterminer le rôle des macrophages, l'équipe a observé la météo les jours nuageux, car les pigeons préfèrent utiliser la lumière du soleil pour guider leurs voyages et n'utiliser le champ magnétique qu'en dernier recours. « Il est très important que les oiseaux n'aient aucune idée de l'endroit où se trouve le soleil », explique Kurts.
Environ 24 heures avant une journée nuageuse, les chercheurs ont administré à la moitié de 34 pigeons voyageurs un traitement qui tue les macrophages. Ils ont conduit les pigeons à 19 kilomètres et les ont relâchés avec des traceurs GPS attachés. Ceux dont les macrophages étaient intacts sont rentrés chez eux en 70 minutes environ. Ceux dont les réserves étaient épuisées ont pris l'avion dans tous les sens et ne sont rentrés chez eux que lorsque le soleil s'est levé le lendemain. Les jours ensoleillés, les pigeons traités rentraient directement chez eux.
« Ensuite, nous devons savoir comment le [cells] « Transférer des informations au système nerveux et quelles zones du cerveau sont affectées », explique Susanne Åkesson, écologiste animale à l'Université de Lund en Suède, non impliquée dans les travaux. Elle dit qu'il n'est pas non plus clair si les oiseaux chanteurs, les chauves-souris, les requins ou d'autres animaux à détection magnétique ont ces globules blancs dans leur foie.
En ce qui concerne les résultats, « il y aura certainement des non-croyants », déclare le neuroéthologue John Phillips de Virginia Tech à Blacksburg, qui n'a pas participé à l'étude. Mais la science était si bien faite, dit-il, que même les non-croyants « ne peuvent pas l’ignorer ».
