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Récemment, un certain nombre d'individus et d'organisations créationnistes ont créé des sites web vantant le pic comme exemple d'un organisme qui « n'aurait pas pu évoluer ».
Pour étayer leur thèse, ils ont présenté une grande quantité d'informations qui sont soit déformées, soit manifestement fausses concernant l'anatomie et la physiologie du pic, en particulier en ce qui concerne sa langue étonnamment longue.
Le but de ce site web est de fournir des informations exactes à ceux qui pourraient autrement accepter les affirmations erronées des créationnistes à la lettre.
Les picidés (famille Picidae) sont des oiseaux familiers dont l'anatomie unique leur permet d'exploiter des niches écologiques inhabituelles. De nombreuses espèces de cette famille présentent des adaptations intéressantes qui leur permettent de percer des trous dans du bois solide et non pourri à la recherche d'insectes et d'autres proies.
L'une des adaptations les plus fascinantes est celle de la langue du pic. Contrairement aux langues humaines, qui sont principalement musculaires, les langues des oiseaux sont rigoureusement soutenues par un squelette de cartilage et d'os appelé appareil hyoïde. Tous les vertébrés supérieurs possèdent un hyoïde sous une forme ou une autre ; vous pouvez sentir les « cornes » de votre propre os hyoïde en forme de U en pinçant la partie la plus haute de votre gorge entre votre pouce et votre index. Notre hyoïde sert de site d'ancrage pour certains muscles de notre gorge et de notre langue (1).
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Cependant, l'appareil hyoïde en forme de Y des oiseaux s'étend jusqu'à l'extrémité de leur langue. La fourche du « Y » se situe juste devant la gorge, et c'est dans cette zone que la plupart des muscles de l'hyoïde s'attachent. Deux longues structures, les « cornes » de l'hyoïde, poussent vers l'arrière à partir de cette zone et offrent des sites d'insertion pour les muscles protracteurs qui prennent leur origine sur la mâchoire inférieure. Les cornes de l'hyoïde de certaines espèces de pics sont tout à fait surprenantes en apparence, car elles peuvent s'étendre jusqu'au sommet de la tête et, chez certaines espèces, entourer la cavité orbitale, voire s'étendre dans la cavité nasale (2), (3).
L'apparence inhabituelle du « squelette de la langue » du pic a incité les créationnistes à l'utiliser comme exemple d'une structure si bizarre qu'elle ne pourrait pas avoir évolué par des mutations fortuites ayant produit des intermédiaires fonctionnels. Comme le montrent les informations suivantes, cependant, la langue étrange des pics n'est en réalité qu'une version allongée de celle trouvée chez tous les oiseaux, et constitue en fait un exemple parfait de la manière dont les structures anatomiques peuvent être façonnées en nouvelles formes par les mutations et la sélection naturelle.
Plusieurs sites web et tracts créationnistes que j'ai rencontrés affirment que la langue du pic « est ancrée dans la narine droite »,(C1) ou pousse « vers l'arrière » hors de la cavité nasale (C2). Les connexions principales entre l'appareil hyoïde du pic et le reste de son corps sont des muscles et des ligaments qui fixent l'hyoïde à la mandibule (os de la mâchoire), au cartilage de la gorge et à la base (et non au sommet) du crâne - la même configuration que chez tous les autres oiseaux. Chez les adultes de quelques espèces, les cornes hyoïdes peuvent éventuellement pousser vers l'avant et dans la cavité nasale depuis le haut - cependant, l'hyoïde et la langue ne poussent certainement PAS depuis la cavité nasale.
La langue propre des oiseaux recouvre la partie antérieure de l'appareil hyoïde - les parties postérieures, y compris les cornes hyoïdes, fonctionnent comme une structure de soutien.
Les longueurs des cornes hyoïdes chez les différents oiseaux varient considérablement, mais elles sont toutes fonctionnellement très similaires. Le poulet (figure 3A) offre un exemple bien étudié d'un oiseau qui n'est pas étroitement apparenté au pic, mais qui partage toutes les caractéristiques essentielles des hyoïdes de pic (figure 3B).
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Les cornes hyoïdes du poulet et la gaine fasciale dans laquelle elles reposent (le fascia vaginalis - Fvg) s'étendent vers l'arrière de chaque côté de la gorge, puis se recourbent derrière les oreilles du poulet jusqu'à l'arrière de la tête (figure 3A).
La gaine elle-même se forme à partir d'un sac de fluide lubrifiant dans lequel les cornes poussent au fur et à mesure de leur développement. Cette lubrification donne aux cornes une certaine liberté pour glisser vers le haut ou vers le bas le long de la gaine lorsque la langue est tirée vers l'intérieur ou vers l'extérieur. Il existe certaines connexions élastiques entre la gaine et les cornes, mais elles ne sont certainement pas « ancrées » au crâne.
Notez les insertions des muscles branchiomandibulaires (étiquetés "Mbm"), qui se connectent près de l'extrémité des cornes hyoïdes, descendent à travers la "gaine" et se fixent au milieu de l'os de la mâchoire (fixations étiquetées "Mbma" et "Mbmp"). Ce sont les muscles qui font glisser les cornes vers le bas dans les gaines, les serrent contre le crâne et étendent ainsi la langue rigide aviaire (4).
Ainsi, les deux cornes jumelles de l'hyoïde d'un oiseau ne servent que de site d'ancrage pour les muscles qui se trouvent en réalité à l'origine dans la mâchoire inférieure : la contraction de ces muscles tire les cornes, et l'appareil hyoïde tout entier, vers l'avant et contre le crâne, propulsant la langue hors de la bouche comme une lance.
Une fois ce concept compris, il est évident que l'allongement des cornes hyoïdes et des muscles attachés, sans apporter d'autres modifications à la structure globale ou à la fonction, permettrait efficacement à l'oiseau d'avoir une langue plus longue et de faire sortir cette langue plus loin de la bouche. En fait, c'est exactement ce qui se produit lorsqu'un jeune pic grandit pour devenir un adulte.
Lorsqu'un flamant se développe, ses cornes hyoïdes s'étendent d'abord seulement derrière ses oreilles, comme chez un poulet. À mesure qu'il grandit, la gaine, les cornes et le muscle s'allongent, s'incurvant vers l'avant au-dessus de la tête et dans la cavité nasale (5).
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Chez les oiseaux à cornes plus longues, une grande quantité de jeu est présente dans les cornes au repos, et la contraction du Mbm les tire droites et tendues vers le crâne lorsque la langue s'étend. Ainsi, chez certaines espèces, le glissement des extrémités peut être minimal (voir figure 4) (6).
Comparez les cornes de l'hyoïde du poulet (figure 3) avec celles du pic épeiche adulte (figures 4 et 5.1). Remarquez que, bien que les cornes du pic épeiche soient beaucoup plus longues, elles contiennent chacune deux os (les ceratobranchiaux et les épibranchiaux) et une petite articulation, avec un morceau de cartilage à l'extrémité de l'épibranchial – exactement comme chez le poulet. Il existe quelques autres différences morphologiques mineures, telles que la présence de l'os urohyale (UH) chez le poulet, mais l'homologie globale est claire.
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Comme mentionné précédemment, les cornes hyoïdes d'un poussin de pic à langue longue (et d'autres pics à langue longue) sont très courtes (voir la figure 5.2) et sont comparables à celles des espèces de pics à langue courte, telles que le pic écorcheur (fig. 5.3), qui, à son tour, possède des cornes hyoïdes pas plus longues que celles de nombreux oiseaux chanteurs (5).
C'est seulement avec l'âge que les cornes hyoïdes du pic vert s'allongent jusqu'au sommet de la tête, vers l'avant et dans la cavité nasale, où la gaine se fusionne avec la membrane nasale. Cela a un sens adaptatif, puisque le jeune pic vert est nourri par ses parents, et une langue trop longue ne ferait qu'entraver ce processus.
Les modifications génétiques nécessaires à une telle adaptation sont tout à fait mineures. Aucune nouvelle structure n'est requise, seulement une période de croissance prolongée pour allonger une structure existante. Il est probable que chez les espèces ancêtres de pics qui ont commencé à chercher des larves plus profondément dans les arbres, ceux qui présentaient des mutations favorisant une croissance accrue du corbeau hyoïde avaient un avantage en termes de fitness, car ils pouvaient étendre leur langue plus loin pour atteindre leur proie. Certains pics n'ont pas besoin de longues langues, et ainsi, les gènes qui raccourcissaient les cornes hyoïdes ont été sélectionnés. Le pic écorcheur, (2) par exemple, perce de minuscules trous dans les arbres et utilise ensuite sa courte langue pour manger la sève qui coule à la surface de l'arbre (et les insectes qui s'y accrochent).
De nombreuses autres adaptations intéressantes sont observées chez différentes espèces de pics. Certaines espèces, par exemple, possèdent des articulations modifiées entre certains os du crâne et de la mâchoire supérieure, ainsi que des muscles qui se contractent pour absorber les chocs du martèlement. De forts muscles du cou et des plumes de la queue, ainsi qu'un bec en forme de ciseau, sont d'autres adaptations au martèlement observées chez certaines espèces. Les mêmes sources créationnistes qui présentent des informations inexactes sur la langue affirment souvent que le simple nombre d'adaptations trouvées chez les pics constitue un argument contre l'évolution. Elles soutiennent que toutes ces adaptations auraient dû survenir « en même temps », ou elles auraient toutes été inutiles. Bien sûr, un tel argument ignore le fait que de nombreuses espèces de pics vivantes aujourd'hui manquent de ces adaptations, ou les possèdent sous une forme réduite.
Par exemple, le pic flamboyant utilise sa longue langue principalement pour attraper des proies au sol ou sous l'écorce détachée. Il possède peu d'adaptations amortissantes et préfère se nourrir au sol ou gratter du bois pourri et de l'écorce, des habitudes observées chez des oiseaux en dehors de la famille des pics (7). Un « continuum » dans les structures crâniennes, allant de peu spécialisées à hautement spécialisées pour le martèlement, est observé chez différents genres (groupes d'espèces apparentées) de pics vivants aujourd'hui.(8) Dans son classique « Birds of America », John James Audubon décrit les légères variations de la longueur du cornet hyoïde observées chez différentes espèces de pics vivants (9).
Les picathartes et les picidés, membres de la famille des pics qui ressemblent à quelque chose de croisé entre des passereaux et des pics, possèdent de nombreuses adaptations typiques des pics, telles que de longues langues. Cependant, ils ne possèdent pas de plumes de queue rigides ni certaines autres spécialisations de martèlement. On pense qu'ils sont similaires à l'espèce ancestrale des pics spécialisés d'aujourd'hui.
Autres liens : Sites créationnistes fournissant de fausses informations sur les pics
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Références
1. Moore, Keith L. Anatomie cliniquement orientée. 1999, Lippincott, Williams, and Wilkins
2. Goodge, WR. 1972. Preuves anatomiques des relations phylogénétiques entre les picidés, The Auk, 89: 65-85
3. Short, LL. Les picidés du monde. 1982, Delaware Museum of Natural History
4. Homberger, DG et Meyers, RA. 1989. Morphologie de l'appareil lingual du poulet domestique, Gallus gallus, avec une attention particulière à la structure des fascias, The American Journal of Anatomy, 186: 217-256 - Description anatomique très détaillée des structures de la mâchoire et de la langue de l'espèce aviaire la plus étudiée.
5. Lucas, FA. 1895. Les langues des picidés. U.S. Dept. of Agriculture. Division of Ornithology and Mammalogy. Bulletin no. 7 - Belles diagrammes des hyoïdes de différentes espèces, ainsi que des adultes par rapport aux poussins.
6. Bock, WJ 1999. Morphologie fonctionnelle et évolutive des picidés. The Ostrich, 70: 23-31 - Une analyse fonctionnelle complète et à jour des adaptations de la langue et du crâne des picidés.
7. Short, LL. 1973. "Picage" par un barbiche à gorge rouge. The Auk, 90: 909-910 - Cette source décrit un martèlement et une alimentation similaires à ceux des picidés chez des espèces en dehors de la famille des picidés et ne partageant aucune adaptation unique aux picidés. L'auteur propose une hypothèse intéressante sur la divergence évolutive des picidés et des barbiches.
8. Kirby, VC. 1980. Une modification adaptative dans les côtes des picidés et des piculets (Picidae). The Auk, 1980; 97(3): 521-532 - Décrit un continuum d'adaptations des côtes chez les espèces de picidés moins et plus spécialisées. Commentaires sur des travaux antérieurs qui ont trouvé un continuum similaire dans les spécialisations du crâne (Burt, WH. 1930. Univ. California Publ. Zool. 32: 455-524).
9. Audubon, John James. 1840-1844. Les Oiseaux d'Amérique - En complément de l'entrée pour "picidé à ailes dorées" (Picée du Nord), Audubon écrit :
"Il existe une gradation très curieuse dans le degré d'allongement des cornes de l'os hyoïde chez les différents picidés américains, certains des quels ont par conséquent la puissance de projeter leur langue à un beaucoup plus grand étendue que d'autres. Ainsi : Chez Picus varius [Picée à ventre jaune], les extrémités des cornes de l'os hyoïde n'atteignent que le bord supérieur du cervelet, ou le milieu de la région occipitale. Chez Picus pubescens, elles ne prolongent pas plus loin que l'opposé du centre de l'œil. Chez Picus principalis, elles atteignent un peu avant le bord antérieur de l'orbite, ou la distance de 1/2 pouce du narine droite. Chez Picus pileatus, elles s'étendent à mi-chemin entre le bord antérieur de l'orbite et le narine. Chez Picus erythrocephalus, elles atteignent 3 douzièmes de pouce de la base du bec. Chez Picus tridactylus, elles atteignent la base de la crête de la mandibule supérieure. Chez Picus auratus [Picée du Nord] , elles atteignent la base de la membrane nasale droite. Chez Picus canadensis, elles courbent autour de l'orbite droite jusqu'à l'opposé du milieu de l'œil en dessous. Enfin, chez Picus villosus, elles reçoivent le maximum de leur développement, et, comme représenté dans les figures accompagnantes, courbent autour de l'orbite droite, de manière à atteindre le niveau de l'angle postérieur de l'œil." [Note - beaucoup des noms latins utilisés par Audubon ne reflètent pas l'usage et la classification actuels].
10. Darwin, Charles. 1859. L'Origine des espèces
"En considérant l'Origine des espèces, il est tout à fait concevable qu'un naturaliste, réfléchissant aux affinités mutuelles des êtres organiques, à leurs relations embryologiques, à leur répartition géographique, à leur succession géologique, et à d'autres faits de ce genre, pourrait en venir à la conclusion que chaque espèce n'avait pas été créée indépendamment, mais avait descendu, comme les variétés, d'autres espèces. Néanmoins, une telle conclusion, même si elle est bien fondée, serait insatisfaisante, tant qu'il ne pourrait être montré comment les innombrables espèces habitant ce monde ont été modifiées pour acquérir cette perfection de structure et de co-adaptation qui excite le plus justement notre admiration. Les naturalistes font continuellement référence aux conditions externes, telles que le climat, la nourriture, &c., comme la seule cause possible de variation. Dans un très sens limité, comme nous le verrons plus tard, cela peut être vrai ; mais il est absurde d'attribuer aux simples conditions externes, la structure, par exemple, du picidé, avec ses pieds, sa queue, son bec et sa langue, si admirablement adaptés pour attraper des insectes sous l'écorce des arbres."
Remerciements
Merci à Jorge de Leon et Kristof Zyskowski de la bibliothèque d'ornithologie de Yale.