Cachés sous tous leurs bruits de rhum, les pics grognent doucement.
Les oiseaux expirent à chaque coup, un peu comme un pro du tennis gémissant après un coup. Une coordination élaborée entre ces respirations et les muscles du corps maintient leur martèlement à un rythme parfaitement cohérent, rapportent des chercheurs le 6 novembre dans Journal de biologie expérimentale.
Les recherches sur les capacités extraordinaires des pics – qui peuvent frapper des centaines de fois par minute avec des forces équivalant à 20 à 30 fois leur poids corporel – se sont largement concentrées sur la façon dont ils sont capables de percuter sans subir de commotion cérébrale. La nouvelle analyse demande simplement comment, du tout ?
Bien que picorer puisse ressembler à un simple mouvement de va-et-vient de la tête, « 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.
Antonson et ses collègues ont capturé sans cruauté huit pics mineurs sauvages (Dryobates pubescens) du campus Brown et des environs. Ils ont soigneusement inséré des électrodes dans huit muscles différents, qui mesurent les signaux électriques indiquant la contraction d'un muscle. Ensuite, pendant une demi-heure à la fois, les chercheurs ont observé les pics pendant qu'ils foraient (un comportement utilisé pour sonder et creuser) et tapaient (un comportement utilisé pour communiquer). Chaque oiseau portait un petit sac à dos sur mesure pour enregistrer les signaux électriques, que l'équipe a synchronisés avec une vidéo à haute vitesse prise à 250 images par seconde. Après quelques jours d’observation et de récupération, les oiseaux ont été relâchés.
L’analyse a révélé une chorégraphie complexe de muscles et de respiration qui transforme l’oiseau en l’équivalent d’un marteau. Lorsque les humains utilisent un marteau, les muscles à l’arrière de leur poignet se raidissent pour réduire la perte d’énergie lors de l’impact ; les chercheurs ont observé un raidissement similaire dans certains muscles du cou du pic. « C'est fou à quel point cela ressemble à la façon dont nous martelons », dit Antonson.
D’autres muscles ont joué des rôles distincts tout au long du mouvement de frappe. Dans les instants précédents, les oiseaux semblaient se renforcer avec les muscles de leur queue, alors que la puissance de la frappe elle-même était largement déterminée par l'activation d'un seul muscle de la hanche. Des muscles distincts de la tête et du cou aident à tirer la tête en arrière après chaque battement, s'activant avant que les autres muscles ne terminent leur mouvement vers l'avant. Les contractions qui se chevauchent peuvent aider à adoucir les mouvements de va-et-vient des peckers lors d'un solo de batterie rapide.
L’équipe a également examiné le flux d’air à travers le syrinx – semblable à une boîte vocale – pour déterminer si les pics retiennent leur souffle lors d’une frappe, comme le ferait un haltérophile, ou expirent pendant le mouvement, plus comme un joueur de tennis. Les deux stratégies aident à stabiliser les muscles centraux lors d’un mouvement – mais les pics mineurs s’en prennent aux joueurs de tennis. Ils peuvent frapper et expirer jusqu'à 13 fois par seconde, se livrant à une inspiration de 40 millisecondes entre chaque coup. Le timing du mouvement est resté remarquablement cohérent sur plusieurs tapotements, explique Antonson.
Les oiseaux chanteurs prennent de petites respirations pour soutenir leurs longues mélodies. Le fait que les pics fassent de même « suggère que [tapping] pourrait s'apparenter plus au chant que nous ne l'avions imaginé », déclare Daniel Tobiansky, un neuroscientifique comportemental qui étudie les oiseaux au Providence College et n'a pas participé à l'étude. La communication acoustique non vocale est souvent négligée dans la recherche sur le règne animal, dit-il, et des connexions comme celles-ci donnent un aperçu de la façon dont elle a pu évoluer.
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.
