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De drôles d’oiseaux

Réglons tout d’abord la confusion qui existe entre le terme pingouin et manchot. 

Ce quiproquo provient d’une espèce d’oiseaux désormais éteinte, le Grand Pingouin, Pinguinus impennis qui vivait en grand nombre au nord du Canada, en Islande et sur des îles britanniques mais qui a été exterminé avant le milieu du 18e siècle. Etant une proie facile, les marins le chassèrent pour s’en nourrir jusqu’au dernier. 

Notre naturaliste français Georges-Louis Leclerc de Buffon garda logiquement le nom d’origine, « pingouin », pour désigner les oiseaux de la famille des Alcidés de l’hémisphère Nord et attribua le nom de « manchots » aux nouveaux oiseaux de la famille des Sphéniscidés découverts dans l’hémisphère Sud, en référence à leurs ailerons.   

Les anglophones firent tout l’inverse puisque les manchots gardèrent le terme penguin et ils changèrent le nom du Grand Pingouin du Nord en Great Auk. 

Pour rajouter à cet imbroglio, la plupart des langues européennes désignent les manchots par des mots proches de pinguin : 

         ♦ penguin en anglais 

         ♦ pinguin en allemand 

         ♦ pingüino en espagnol 

         ♦ pinguino en italien 

         ♦ pingwin en polonais 

         ♦ pingvin en suédois 

Le premier point étant éclairci, nous pouvons évoquer les origines, la répartition géographique et les adaptations des manchots à leur environnement souvent difficile. 

Les origines

Les manchots ont des ancêtres volants et la perte de leur capacité de vol s’est faite au profit d’une optimisation de la nage sous l’eau. La séparation entre la branche qui donna les grands voiliers marins comme les albatros et les puffins, et celle qui donna les manchots date d’il y a 70 à 65 millions d’années. S’il reste de nos jours 21 espèces de manchots encore vivantes, une cinquantaine d’autres espèces éteintes ont déjà été découvertes grâce à des restes fossiles. De nombreuses espèces géantes de plus de 1,4 mètre ont existé, il y a 60 à 25 millions d’années dans la péninsule Antarctique, en Nouvelle-Zélande, en Australie et en Amérique du Sud.  

En comparaison, le plus grand manchot moderne, le Manchot empereur, atteint seulement 1,2 mètre. 

Une espèce encore plus grande a été découverte dans la péninsule Antarctique : elle vivait il y a 37 millions d’années et dépassait les mensurations moyennes d’un humain, atteignant 2 mètres de hauteur pour un poids de 115 kg. Un manchot légèrement plus petit avec 1,5 mètre découvert au Pérou, vivait à la même époque. 

Leur anatomie était proche de celles des manchots actuels, adaptée à la nage. Beaucoup d’entre eux présentaient un bec très allongé et pointu, disparu de nos jours.

Avec une colonne vertébrale renforcée en zone cervicale et un crâne étroit, ils étaient adaptés à la plongée et à la capture de proies puissantes. Leur haute taille laisse supposer qu’ils devaient capturer des proies plus grandes qu’actuellement.

Les populations de manchots de taille géante ont eu parfois des effectifs trois fois plus nombreux que celles des manchots actuels. Les manchots auraient évolué assez rapidement vers le gigantisme après la perte de leur capacité à voler. Ils auraient profité de l’extinction massive d’espèces il y a 66 millions d’années, extinction qui aurait touché des compétiteurs et des prédateurs, notamment les grands reptiles marins, laissant libres de vastes niches alimentaires dans les océans que les manchots auraient alors occupées. 

Des études ont montré que les manchots préhistoriques étaient bien des animaux d’eaux tempérées à tropicales, et non d’eaux froides. Il y a 25 millions d’années, les espèces de manchots géants avaient quasiment toutes disparues : ce phénomène pourrait être une conséquence du refroidissement du climat survenu il y a 34 millions d’années puis poursuivi entre 23 et 3 millions d’années. Cependant certaines espèces géantes étaient parvenues à se maintenir. L’explication retenue est que les manchots géants ont été dépassés par l’expansion et la domination des mammifères marins comme les cétacés à dents et les phoques. Ces derniers seraient devenus à la fois leurs concurrents pour les réserves de proies et leurs prédateurs, comme c’est le cas de nos jours pour les orques et les léopards de mer. 

On estime que l’ancêtre commun le plus récent des espèces de manchots modernes aurait vécu il y a 20,4 millions d’années. Les principaux genres de manchots modernes auraient commencé à diverger il y a 16 à 11 millions d’années. Cette période correspond à une nouvelle forte baisse des températures sur le continent Antarctique, qui eut pour conséquence le recouvrement des terres immergées par la glace. Il y a 5 millions d’années, il ne restait quasiment plus que les espèces de manchots qui donnèrent les manchots actuels, les autres branches s’étant éteintes entre 55 et 10 millions d’années. 

Il y a 5 à 3,5 millions d’années, la planète a connu une période plus chaude qui a provoqué la fonte des glaces. Le niveau des mers était plusieurs dizaines de mètres au-dessus du niveau d’aujourd’hui. Cette grande hauteur du niveau de la mer a créé un grand nombre d’îles offrant ainsi de nombreux lieux de nidification. Ce haut niveau des mers correspond à la diversification maximale des manchots actuels.  

Aire de répartition restreinte à l’hémisphère Sud 

Les grands courants océaniques de l’hémisphère Sud ont aidé à la dispersion et à la différenciation des manchots en de nouvelles espèces. Ils ont aussi fourni des zones de remontée d’eaux riches en proies. Mais les eaux tropicales plus chaudes et donc moins productives en nourriture, ainsi que l’absence de grands courants océaniques faisant le lien entre le Nord et le Sud des océans Pacifique et Atlantique ont été une barrière au passage des manchots vers l’hémisphère Nord. 

Leurs modes de vie en font des animaux doués de prodigieuses adaptations que l’on essaie d’étudier de plus en plus : en voici quelques-unes… 

La formation dite la « tortue »

Pour faire face à des conditions climatiques extrêmes, pour résister au froid et au vent, les Manchots empereurs ont opté pour une solution : ils se serrent les uns contre les autres au sein d’une formation compacte, appelée la « tortue ». Alors qu’après la ponte, les femelles retournent en mer afin de reconstituer leurs réserves, les mâles qui couvent les œufs en leur absence, se retrouvent seuls au cœur de l’hiver. Ils se serrent les uns contre les autres afin de se tenir plus chaud. Cette organisation est le résultat d’une logistique complexe très efficace.

Pour le chercheur Yvon LE MAHO « les encerclements ne sont pas immobiles, le mouvement est très lent mais continu. Incités par le vent, les oiseaux à l’arrière-flanc (les plus explosés) avancent lentement le long du cercle afin d’être protégés du vent. Ainsi les animaux qui sont dans un premier temps au centre migrent vers l’aile arrière et se déplacent, à leur tour, sur les lignes de côté. Ce regroupement offre ainsi l’opportunité à chaque manchot d’accéder au maximum de chaleur. Au centre de cette formation, des appareils de mesure ont révélé une température de + 34°C quand il faisait à l’extérieur – 35°C. Ce comportement permet d’économiser l’énergie nécessaire à l’incubation nécessaire des œufs : les dépenses énergétiques sont ainsi réduites de 21 à 26%.

Les Manchots empereurs sont les seuls manchots qui se reproduisent pendant l’hiver antarctique : les températures peuvent atteindre – 60 °C et les vents dépassés les 200 km/h. La parade amoureuse commence en mars ou en avril après avoir rejoint les aires de nidification (50 à 120 km à l’intérieur des terres) fort éloignées des zones d’alimentation. Le début du jeûne a commencé. La ponte de l’œuf a lieu en mai ou début juin. Les réserves pondérales de la femelle sont alors épuisées et elle transfert précautionneusement son œuf au mâle avant de se diriger vers l’océan où elle va se nourrir pendant 2 mois.

Le Manchot empereur ne nidifie pas : il porte l’œuf sur ses pattes très vascularisées et le recouvre d’un épais repli de peau (la température y est estimée à plus de 30 °C). Le mâle couve l’œuf seul durant 64 jours jusqu’à l’éclosion : c’est la seule espèce de manchot dont le mâle couve seul l’œuf. Lorsque ce dernier éclot, le mâle a jeûné pendant environ 115 jours depuis son arrivée dans la colonie. Durant tout le temps du voyage, de la cour et de la couvaison, le mâle perd 10 à 15 kg soit 30 à 45 % de sa masse initiale qui varie entre 34 et 40 kg.

La femelle revient au moment de l’éclosion ou peu après entre mi-juillet et début août. Elle retrouve son partenaire et va s’occuper du petit, le nourrissant en régurgitant la nourriture qu’elle a stockée dans son estomac. Le mâle part à son tour vers l’océan pour s’alimenter et y passe environ 24 jours avant de revenir.

La formation de « tortue » est certainement l’une des formes les plus abouties de la thermorégulation sociale dans le monde animal. Sans ce comportement, les oiseaux ne pourraient pas accomplir leur cycle de reproduction.

La mise en crèche 

La majorité des manchots se reproduisent en colonie. Chez certaines d’entre elles, les poussins se regroupent lorsqu’ils ne sont plus protégés par les adultes, formant ce qu’on appelle une crèche. Ce comportement est marqué chez les Manchots empereurs et royaux pour lesquels la durée d’élevage des poussins est plus longue. Deux raisons sont avancées pour expliquer ce comportement. Elle permet la thermorégulation du corps moins coûteuse en énergie en groupe que seul et donc une moindre consommation de graisse.

L’élevage des poussins dure 10 mois. Mais dès l’âge de 3 mois, ces derniers sont très peu nourris par leurs parents à cause des faibles ressources de proies en mer : les adultes privilégient leur propre survie à celle de leur progéniture. Les oisillons subissent alors de longs jeûnes hivernaux longs de plusieurs mois pouvant entrainer la perte des trois quarts des réserves de graisse. Beaucoup d’entre eux finissent par mourir de faim.

Le regroupement en crèche est un atout majeur pour leur mettre de survivre à cette période extrêmement difficile.

L’autre avantage est la défense contre les prédateurs.

Le jeûne ou la capacité de rester longtemps sans manger ni boire

Les Manchots empereurs et royaux possèdent une endurance exceptionnelle pour jeûner : ils peuvent passer d’un état de maigreur avancée à l’obésité, reconstituant rapidement d’importantes réserves de graisses, puis recommencer à jeûner et ainsi d’accomplir un cycle reproducteur dans des conditions climatiques extrêmes.

La vie dans le froid antarctique

La limitation de la perte de chaleur en est la clé. La conductivité de l’eau est 20 fois supérieure à celle de l’air, ce qui engendre d’importantes pertes thermiques. Néanmoins, plusieurs espèces de manchots vivent proches de la banquise et évoluent dans des eaux à moins de 0°C : pourtant ces oiseaux parviennent à maintenir leur température corporelle autour de 39°C. Les plumes jouent un rôle déterminant par leur densité très forte, leur très faible conductivité de la chaleur et l’existence de plusieurs couches de structures différentes. La densité du plumage chez le Manchot empereur est ainsi supérieure à 10 plumes par centimètre carré. Les conséquentes réserves de graisse forment également une couche isolante supplémentaire. A terre, une couche d’air, très mauvaise conductrice, entre la peau et les plumes fournit une isolation complémentaire.

Une longue espérance de vie

L’espérance de vie moyenne des manchots est estimée entre 15 et 20 ans. On a déjà observé un manchot empereur de 40 ans.

La conservation d’aliments dans leur estomac

Les poussins de manchots ne peuvent pas suivre leurs parents en mer pour se nourrir : leur plumage est adapté à la vie terrestre et non à la vie aquatique (une grande mue ultérieure modifiera cet état de fait) et leur anatomie qui leur permet de courir notamment pour échapper à leurs prédateurs, ne convient pas à la nage.

Après la mue, les oisillons perdent leurs capacités de course et deviennent d’excellents nageurs. Il se passe de nombreuses semaines avant que le changement se produit : en attendant, les adultes doivent nourrir leur progéniture. Ces derniers ne peuvent pas stocker la nourriture sous forme de graisse et la restituer sous forme de lait comme les mammifères.

Les sites de reproduction sont à terre et les adultes peuvent difficilement rapprocher leurs zones de nidification des zones marines riches en proies.

Pour nourrir les poussins, les parents doivent donc effectuer des allers-retours entre la mer et la colonie à terre. Ces oiseaux ont développé des adaptations alternatives à la lactation pour alimenter leurs petits. Ils transportent la nourriture dans leur estomac et non dans leur bec comme les sternes ou les macareux. Les parents vont régurgiter le bol alimentaire en plusieurs fois pour nourrir leur poussin.

Il semblerait que les Manchots empereurs peuvent arrêter totalement la vidange gastrique et les processus de dégradation de la nourriture pendant près d’un mois. Ils ont aussi réussi à développer une adaptation proche de celles des mammifères : leur tube digestif, au niveau de l’œsophage, dispose de couches de cellules capables de secréter un liquide équivalent à un lait, très riche en lipides et en protéines. Ce lait œsophagien est non seulement nourricier mais permet également le développement du système immunitaire et de la flore intestinale.

La capacité de présenter un sommeil lent unihémisphérique

Comme les humains, les oiseaux possèdent le sommeil dit lent pendant lequel les yeux sont fermés et le sommeil paradoxal durant lequel ils rêvent. Pour les espèces d’oiseaux dormant le jour tels que les manchots, le sommeil est très fragmenté : leurs paupières s’ouvrent plusieurs fois par minute. Même lorsque les animaux sont dans la position typique du sommeil, le bec sous l’aileron, ils continuent d’ouvrir régulièrement les yeux : ils sont ainsi dans un état proche de l’éveil. L’hémisphère du cerveau connecté à l’œil ouvert est en éveil, tandis que l’autre hémisphère, connecté à l’œil fermé, dort. On explique cette faculté par la nécessité d’être constamment vigilant pour détecter l’arrivée d’un danger imminent.

Le sommeil est important également pour ces oiseaux afin d’économiser de l’énergie. Ainsi, les poussins des manchots au centre des crèches peuvent dormir davantage et économiser aussi leurs réserves comme les adultes avancés dans leur jeûne qui dure plusieurs mois.

L’exhibition de signaux colorés révélateurs d’un certain nombre d’informations personnelles

Certaines espèces de manchots exhibent des couleurs vives, notamment la couleur jaune à orange, sur le bec, les aigrettes, la tête ou la poitrine. Cette couleur dont la production nécessite des caroténoïdes utilisés également pour la production de défenses immunitaires est connue pour signaler les spécificités de chaque individu, comme sa capacité à se reproduire, à donner un poussin plus apte à survivre ou à élever ce poussin. L’intensité de la coloration est un signal de la maturité sexuelle : les jeunes adultes ont de ce fait une coloration moins intense.

Les Manchots royaux et empereurs ont la particularité, parmi tous les oiseaux marins, d’avoir un bec qui reflète les rayons ultraviolets, effet dû à la structure microscopique des différentes couchent qui le structurent.

Ces signaux – coloration, réflexion des ultraviolets – sont très certainement utilisés lors du choix du partenaire sexuel au moment de la parade nuptiale.

La reconnaissance vocale

Sur une banquise offrant peu de repères visuels et dans des colonies aux individus physiquement très semblables, même entre mâles et femelles, la reconnaissance visuelle n’est pas l’idéal. Le moyen de contact pour se retrouver et s’identifier utilisé par les Manchots empereurs et royaux, à la fois entre partenaires d’un couple et entre parents et poussins, est donc la voix.

La voix des adultes est structurée en syllabes répétitives. Chaque syllabe comprend des modulations d’amplitude avec un large spectre de fréquence. Ce signal vocal permet non seulement une identification individuelle, mais est également adapté à l’environnement bruyant et comportant de très nombreux écrans formés par les autres manchots. Ce système de codage individuel très élaboré et qui résiste à la dégradation du signal a dû évoluer avec la perte de territorialité chez les Manchots royaux et empereurs. En effet ces derniers ont la particularité de ne pas avoir de nid ni de territoire bien défini, puisqu’ils se déplacent avec leur œuf, puis avec le petit poussin calé sur leurs pattes.

La perception des odeurs

L’odorat chez les oiseaux est mal connu car peu étudié. Des équipes de chercheurs commencent à s’y intéresser chez de nombreuses espèces. Des études montrent que les manchots peuvent détecter le sulfure de diméthyle, un gaz produit par le phytoplancton surtout lorsqu’il est consommé par le zooplancton. C’est un bon indicateur des zones océaniques productives où les proies sont abondantes. Il semble également qu’ils puissent être capables par l’odeur des plumes de faire la différence entre des individus connus ou inconnus. Il paraît aussi probable que les Manchots royaux seraient capables de localiser depuis la haute mer, la position de leur colonie grâce aux odeurs émanant des fèces et des plumes. Ils pourraient aussi utiliser une fiche d’identité olfactive pour se reconnaître individuellement comme chez les mammifères.

Une très bonne vision dans l’air et dans l’eau

Ces oiseaux sont capables d’une très bonne vision à la fois dans l’air et dans l’eau. L’anatomie de leur œil comprend une cornée plate, une lentille sphérique et certains pigments visuels qui leur permettraient de s’adapter au passage entre les deux milieux. Mais on ne sait pas encore comment les Manchots royaux peuvent chasser à grande profondeur dans une obscurité quasi-totale.

L’élimination du sel marin

Le sel est omniprésent. Les manchots passent la majorité de leur vie en mer sans accès à l’eau douce. Ils ingèrent également des quantités importantes de sel lorsqu’ils capturent et avalent leurs proies. Afin d’éviter une trop forte concentration de sel dangereuse pour l’organisme, les oiseaux possèdent des glandes à sel très développées, situées sur le haut du crâne, au-dessus de la cavité de l’œil. Elles filtrent le sel du sang et sont reliées par un canal aux narines d’où s’écoule un liquide très concentré en sel. Dès l’éclosion, les glandes sont fonctionnelles chez les poussins.

Une nage et des plongées économiques 

Les manchots sont des nageurs remarquables capables de parcourir de longues distances. La contrainte physique de l’eau induit par sélection naturelle, une anatomie externe comme un corps fuselé adapté à l’hydrodynamisme. Lors de leurs longs voyages en mer pour rejoindre leurs zones de nourrissage, les manchots nagent dans une couche d’eau à moins d’un mètre de la surface où la trainée est minimale et qui permet de remonter brièvement pour prendre de l’air. Ils peuvent aussi pratiquer le marsouinage c’est-à-dire effectuer des sauts hors de l’eau, ce qui augmente la vitesse mais ne favorise pas l’économie d’énergie. Pratiqué à proximité des côtes, au départ ou au retour à la colonie, cette technique leur permet d’échapper aux prédateurs.

Les plongées en grande profondeur nécessitent une diminution du rythme cardiaque et lors de la remontée une grande consommation d’oxygène pour éliminer les lactates accumulés. On note aussi une capacité de diminuer l’apport sanguin dans certaines zones du corps et ainsi de baisser la température locale comme celle de l’abdomen par exemple, alors que le thorax ou le foie restent à une température normale.

Conclusion

Après avoir été décimés tout au long du 19e siècle, ces oiseaux si particuliers qui aujourd’hui jouissent d’une grande popularité, ont su faire preuve, comme vous venez de le découvrir, de fabuleuses adaptations pour coloniser les océans de l’hémisphère Sud. Leur évolution s’est faite sur des millions d’années durant lesquels ils ont fait face à de gigantesques bouleversements de leur environnement.

Un nouveau défi les attend dans les années à venir avec les changements climatiques rendant possible une évolution des courants marins mais aussi avec la pression des activités humaines entrainant une perturbation des zones d’habitats et de nourrissage : autant de dangers qui pèsent sur leur existence.

La surpêche, les exploitations pétrolières, le tourisme menacent toutes les espèces de manchots : raréfaction des proies, filets maillants dans lesquels ils s’y emmêlent et se noient, pollution, maladies, parasites, espèces exotiques prédatrices ou compétitrices, voitures…

Il est temps de prendre des mesures afin que les manchots ne rejoignent pas le Grand Pingouin dans le panthéon des espèces disparues.

Quelques pistes sont à explorer comme la création d’aires marines protégées avec l’acceptation d’une réglementation commune internationale, une interdiction de pêche…

La page est blanche : il nous reste à écrire l’avenir de ces « drôles » d’oiseaux.

Sources : Les Manchots de Michel Gauthier-Clerc (date de parution : 03.10.2019 – éditeur : Delachaux & niestlé)

https://manchots.com/manchot-empereur/

https://fr.wikipedia.org/wiki/Manchot_empereur

https://www.sciencesetavenir.fr/animaux/animaux-marins/video-la-tortue-ultime-strategie-de-survie-du-manchot-empereur-face-au-froid_102944

Cet article a été sélectionné et rédigé par le Dr CARRERE

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