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Les colibris sont là où l’intuition va mourir

Lorsque Margaret Rubega a lu pour la première fois comment les colibris boivent, elle s’est dit : Ce n’est pas possible.

Les colibris boivent le nectar à l’aide de langues si longues que, lorsqu’elles sont rétractées, elles s’enroulent à l’intérieur de la tête des oiseaux, autour de leur crâne et de leurs yeux. À son extrémité, la langue se divise en deux et ses bords extérieurs s’incurvent vers l’intérieur, créant deux tubes côte à côte. Ces tubes ne se referment pas, ce qui empêche les oiseaux de les sucer comme des pailles. Au lieu de cela, les scientifiques pensent que les tubes sont suffisamment étroits pour attirer passivement le liquide en eux. Ce processus est appelé action capillaire. C’est pourquoi l’eau s’imbibe dans une serviette en papier, pourquoi les larmes émergent de vos yeux et l’encre coule dans la plume des stylos à plume.

Cette explication, proposée pour la première fois en 1833, a été traitée comme un fait pendant plus d’un siècle. Mais elle n’avait aucun sens pour Mme Rubega lorsqu’elle en a entendu parler en tant qu’étudiante diplômée dans les années 1980. L’action capillaire est un processus lent, a-t-elle réalisé, mais un colibri buveur peut plonger sa langue dans une fleur jusqu’à 18 fois par seconde. L’action capillaire est également favorisée par la gravité, de sorte que les oiseaux devraient avoir plus de facilité à boire des fleurs orientées vers le bas, ce qui n’est pas le cas. Et l’action capillaire est encore plus lente pour les liquides plus épais, donc les colibris devraient éviter le nectar supersucré trop sirupeux – et ils ne le font pas.

« J’étais dans cette position très étrange », dit Rubega. « Je n’étais qu’un étudiant diplômé et toutes ces personnes très connues avaient fait tous ces calculs. Comment pouvaient-ils avoir tort ? « 

Même si elle a porté son attention sur d’autres oiseaux, le dilemme du colibri a continué à la ronger. Et des décennies plus tard, en tant que professeur à l’Université du Connecticut, elle a embauché un étudiant nommé Alejandro Rico-Guevara qui allait l’aider à résoudre le mystère.

Né en Colombie, Rico-Guevara se souvient d’avoir repéré un colibri ermite lors d’une excursion fatidique en Amazonie. Dans la jungle, la plupart des animaux sont entendus plutôt que vus, mais l’ermite a volé juste au-dessus de lui et a plané devant son visage. « Il n’était là qu’une fraction de seconde, mais il était clair qu’il avait une personnalité complètement différente des autres oiseaux de la forêt. » Il est tombé amoureux, et a commencé à étudier les oiseaux. Et quand il a lu les articles sur l’action capillaire, il a ressenti le même sentiment d’incrédulité que Rubega. « Nous avons décidé d’aller de l’avant », dit Rubega. « Est-ce l’action capillaire ? Et si non, que se passe-t-il ? Nous voulions simplement savoir. »

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Rico-Guevara a fabriqué à la main des fleurs artificielles avec des côtés en verre plat, afin de pouvoir filmer les langues vacillantes des oiseaux avec des caméras à haute vitesse. Il lui a fallu des mois pour construire les fausses fleurs, pour perfectionner l’éclairage et pour entraîner les oiseaux à visiter ces étranges objets. Mais finalement, il a obtenu ce qu’il voulait : des images parfaitement focalisées de la langue d’un colibri plongeant dans le nectar. À 1 200 images par seconde, « vous ne pouvez pas voir ce qui se passe avant de vérifier image par image », explique-t-il. Mais à ce moment-là, « j’ai su que la réponse se trouvait sur ma carte vidéo. C’était un sentiment incroyable. J’avais entre les doigts quelque chose qui pouvait potentiellement changer ce que nous savions. »

Voici ce qu’ils ont vu lorsqu’ils ont vérifié les images.

Lorsque l’oiseau tire la langue, il utilise son bec pour comprimer les deux tubes à l’extrémité, les pressant à plat. Ils restent momentanément comprimés car le nectar résiduel à l’intérieur les colle en place. Mais lorsque la langue entre en contact avec le nectar, le liquide qui l’entoure écrase ce qui se trouve déjà à l’intérieur. Les tubes reprennent leur forme initiale et le nectar s’y engouffre.

Les deux tubes se séparent également l’un de l’autre, donnant à la langue une apparence fourchue, en forme de serpent. Et ils se déploient, exposant une rangée de rabats le long de leurs longs bords. C’est comme si la langue entière s’épanouissait, comme les fleurs mêmes dont elle s’abreuve.

Lorsque l’oiseau rétracte sa langue, tous ces changements s’inversent. Les tubes s’enroulent à nouveau alors que leurs rabats se recourbent vers l’intérieur, piégeant le nectar dans le processus. Et comme les rabats situés à l’extrémité sont plus courts que ceux situés plus en arrière, ils s’enroulent en une forme similaire à celle d’un cône de glace, ce qui permet de sceller le nectar. La langue est ce que Rubega appelle un piège à nectar. Elle s’ouvre au fur et à mesure qu’elle s’immerge, et se referme en sortant, attrapant physiquement une bouchée dans le processus.

« Cela s’est passé littéralement sous notre nez pendant toute l’histoire de notre association avec les colibris et c’était là », dit Rubega. « Nous avons été les premiers à le voir. »

C’est aussi par cette même technique que le colibri avale. Chaque fois qu’il étend sa langue, il appuie avec son bec, pressant le nectar piégé pour le faire sortir. Et comme l’espace est limité à l’intérieur du bec et que la langue avance, le nectar libéré ne peut aller que vers l’arrière. De cette façon, la langue agit comme une pompe à piston. En tirant vers l’intérieur, elle apporte le nectar dans le bec. Quand elle sort, elle pousse ce même nectar vers la gorge. La langue a même des rabats à sa base, qui se replient pour s’écarter lorsqu’elle avance mais s’étendent lorsqu’elle recule, balayant le nectar encore plus loin vers l’arrière.

La chose qui étonne vraiment Rico-Guevara dans tout cela, c’est que c’est passif. L’oiseau ne force pas sa langue à s’ouvrir – cela se produit automatiquement lorsque la pointe pénètre dans le liquide, en raison de la tension superficielle changeante qui l’entoure. Rico-Guevera l’a prouvé en plongeant la langue d’un colibri mort dans du nectar, qui s’est mis à fleurir tout seul. De même, la langue se ferme automatiquement. Elle libère le nectar automatiquement. Elle repousse ce nectar vers l’arrière automatiquement. L’oiseau fait entrer et sortir sa langue, et tout le reste suit.

Avec le recul, la réalité surprenante de la langue du colibri aurait dû être tout à fait sans surprise. Presque tout chez ces animaux est contre-intuitif. Les colibris sont le fléau des réponses faciles. Ils sont l’endroit où l’intuition va mourir.

Considérez leurs origines. Aujourd’hui, les colibris ne se trouvent que sur le continent américain, mais les fossiles suggèrent qu’ils sont originaires d’Eurasie, se séparant de leurs plus proches parents – les martinets à ailes en faux – il y a environ 42 millions d’années. Ces colibris ancestraux ont probablement survolé le pont terrestre qui reliait la Russie et l’Amérique du Nord à l’époque. Ils se sont bien débrouillés dans le nord, mais ils n’ont prospéré que lorsqu’ils sont arrivés en Amérique du Sud. En seulement 22 millions d’années, ces pionniers du sud se sont diversifiés en des centaines d’espèces, dont au moins 338 sont encore vivantes aujourd’hui. Et environ 40 % d’entre elles vivent dans les Andes.

Comme me l’a dit un jour le biologiste évolutionniste Jim McGuire, « les Andes sont en quelque sorte le pire endroit pour être un colibri. » De hautes montagnes signifient que l’air est mince, ce qui rend plus difficile le vol stationnaire et l’obtention de suffisamment d’oxygène pour alimenter un métabolisme gourmand en gaz. Et pourtant, les oiseaux ont prospéré. Leur succès ne semble pas vouloir s’arrêter non plus. En comparant les taux d’apparition de nouvelles espèces et d’extinction des anciennes, McGuire a estimé que le nombre d’espèces de colibris allait probablement doubler au cours des prochains millions d’années.

Au fur et à mesure de leur évolution, ils ont développé l’un des styles de vol les plus inhabituels de tous les oiseaux, plus proche de celui des insectes. Les ailes des espèces de taille moyenne battent environ 80 fois par seconde, mais probablement pas de la manière dont vous le pensez. Lorsque je demande aux gens d’imiter les battements d’ailes d’un colibri, ils tendent généralement leurs mains sur le côté et les agitent de haut en bas aussi vite qu’ils le peuvent. Ce n’est pas comme ça que ça marche. Essayez plutôt ceci. Appuyez vos coudes sur vos côtés. Gardez vos avant-bras parallèles au sol et faites-les pivoter de haut en bas. Maintenant, faites pivoter vos poignets en forme de huit. Félicitations, vous avez l’air ridicule, mais vous faites aussi une impression décente du vol des colibris.

Ce battement d’ailes inhabituel leur permet de faire du surplace, mais il permet aussi des manœuvres plus acrobatiques. Les colibris utilisent cette agilité aérienne pour compléter leur régime de nectar avec des insectes, qu’ils arrachent dans les airs. Bien que de nombreux oiseaux puissent le faire, ils ont généralement un bec court et une large ouverture. Les colibris, en revanche, ont un long bec qui sonde les fleurs et un orifice étroit. « C’est comme voler avec une paire de baguettes sur le visage, en essayant d’attraper un grain de riz en mouvement », dit Rubega.

Mais une fois de plus, elle a montré que ces oiseaux ont plus à offrir qu’il n’y paraît. Un autre de ses étudiants, Gregor Yanega, a découvert que lorsque les oiseaux ouvrent la bouche, ils peuvent activement plier la moitié inférieure de leur bec, lui donnant un coude prononcé et l’écartant du chemin. Ensuite, les colibris éperonnent essentiellement les insectes avec leur bouche ouverte.

Des caméras à haute vitesse ont à nouveau révélé leur astuce. « Au moment où Gregor a vu pour la première fois un oiseau voler dans le cadre et ouvrir son bec, il s’est arrêté et a dit : Hé, vous pouvez regarder ça ? », dit Rubega. Elle est entrée et il a passé la séquence. Elle lui a demandé de la repasser, et il l’a fait. Juste une fois de plus, a-t-elle dit. Il l’a rejouée.

« C’est sauvage, et tu dois savoir que personne n’a jamais vu ça avant toi », lui a-t-elle dit.

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