Les colibris peuvent voler à travers des espaces plus petits que leur envergure : nous savons enfin comment ils le font

Combien de choses les colibris peuvent-ils faire lorsqu'ils sont en vol ? Beaucoup, puisqu'ils sont les acrobates de l'air les plus agiles que nous connaissions. Des recherches ont permis de découvrir comment ils ont réussi à surmonter leur seule limite en volant : voyons de quoi il s'agit.

Les colibris, petits oiseaux colorés et agiles en vol

Mdf, edited by Fir0002/Wikimedia commons - CC BY-SA 3.0

Les colibris sont des oiseaux très fascinants, connus pour leur agilité impressionnante en vol et les couleurs saisissantes de leurs plumes. Appartenant à la famille des Trochilidae, ils sont largement répandus dans les Amériques, allant de l'Alaska à l'extrémité sud de l'Amérique latine. Bien que ces oiseaux soient généralement associés à des environnements tropicaux, certaines espèces se sont adaptées à vivre dans des climats beaucoup moins chauds. Leur caractéristique principale concerne leurs ailes, petites et incroyablement rapides, ce qui leur permet d'effectuer des mouvements agiles et rapides, des vols en arrière et même de rester en suspension dans l'air.

Cependant, pour maintenir cette agilité, ils doivent consommer de grandes quantités de nourriture, principalement du nectar obtenu à partir des fleurs grâce à leur long bec effilé. Étant riche en sucres, ce nutriment leur confère une grande énergie, mais les colibris se nourrissent également d'insectes et de petits vertébrés pour obtenir des protéines essentielles. Une étude a révélé une nouvelle caractéristique étonnante de ces oiseaux : ils sont capables non seulement de voler en arrière et de se retourner dans l'air, mais aussi de passer à travers des espaces plus étroits que leur envergure. Comment est-ce possible ?

Manœuvres latérales des colibris dans les espaces restreints : l'étude

Pixabay

Les colibris sont les seuls oiseaux capables d'effectuer des mouvements aussi rapides et précis en volant en arrière dans les airs, mais ils ne font pas partie de ceux qui peuvent plier leurs ailes en vol pour passer à travers des espaces restreints : cette caractéristique appartient à de nombreux autres oiseaux, mais pas aux colibris. Cela est dû au fait que leurs ailes ne sont pas aussi flexibles pour être pliées, par exemple, pour traverser des fissures ou de petits crevasses au milieu d'une végétation dense et complexe. Cependant, apparemment, une espèce en particulier est capable de voler latéralement pour relever ces défis spatiaux : il s'agit du Calypte anna, ou colibri d'Anna. Les chercheurs de l'Université de Berkeley, en Californie, rapportent que cette espèce est capable de traverser une fissure sans heurter ses bords.

Un colibri mâle de l'espèce Anna a traversé un trou de huit centimètres, soit quatre centimètres de moins que son envergure, qui mesure douze centimètres. En l'observant latéralement et d'un point de vue abaissé, on peut voir comment il traverse la fissure avec un angle latéral, continuant à battre des ailes pour éviter de heurter les bords. Une deuxième vidéo montre comment l'oiseau étend ses ailes contre son corps tout en filant à travers le trou comme un petit missile.

Dans l'étude, on lit : « De nombreux oiseaux volent régulièrement rapidement à travers une végétation dense caractérisée par des structures et des vides de tailles variables. Pour réussir à naviguer dans ces environnements chaotiques, il est nécessaire de manœuvrer à travers des restrictions étroites entre les obstacles. Nous montrons que les colibris d'Anna (Calypte anna) peuvent négocier des ouvertures inférieures au diamètre de leur envergure en utilisant une nouvelle manœuvre latérale qui intègre des mouvements continus et asymétriques des ailes des deux côtés. Concrètement, cette manœuvre permet aux colibris de continuer à battre des ailes tout en négociant la contrainte. »

Le vol latéral des colibris : utile pour la conception de véhicules aériens

Robert McMorran, United States Fish and Wildlife Service/Wikimedia commons - Public Domain

Ce n'est pas tout : les chercheurs écrivent également quelque chose d'absolument surprenant. « Ces stratégies pour le passage des ouvertures et les trajectoires de vol associées peuvent inspirer la conception de projets et d'algorithmes pour de petits véhicules aériens évoluant dans des environnements chaotiques. »
Il semble que les données issues de la recherche pourraient permettre aux ingénieurs de concevoir des véhicules aériens ou des dispositifs robotiques capables de se déplacer dans des espaces étroits ou trop étroits pour leurs dimensions. Les colibris sont parmi les meilleurs acrobates que la nature nous offre et peuvent nous enseigner beaucoup sur les stratégies de vol.

Marc Badger, maintenant ingénieur chez Aescape et l'un des auteurs de la recherche, s'était souvent interrogé sur la manière dont les colibris pouvaient faire face à des espaces trop petits pour leur passage, étant donné qu'ils ont des ailes trop rigides pour se plier. Pendant ses études à Berkeley, il observait souvent ces petits oiseaux se nourrir de nectar et se déplacer à travers des buissons complexes sans se laisser arrêter. « Et cela m'a fait réfléchir, comment font-ils pour le faire ? » Ainsi, avec ses collègues, il a entraîné quatre colibris d'Anna mâles à voler dans une arène fermée entre deux mangeoires remplies de nectar. Après les avoir laissés s'habituer, les chercheurs ont introduit un trou plus petit que l'envergure des spécimens, qu'ils devaient traverser pour atteindre la nourriture.

Cela a révélé le mystère : l'œil humain ne pouvait pas percevoir le mouvement extrêmement rapide, révélé par les enregistrements de l'équipe grâce aux caméras haute vitesse positionnées latéralement sous les fissures. Robert Dudley, l'un des auteurs de l'étude, a déclaré : « C'était une révélation choquante de voir ce déplacement latéral. Ralentir puis se positionner latéralement sans perdre d'altitude est un comportement nouveau qui n'avait jamais été observé auparavant. » Une stratégie qui n'avait jamais été découverte, mais qui rend maintenant ces petits oiseaux agiles et colorés encore plus étonnants.