5 adaptations ingénieuses pour vivre dans les airs
Les poissons ne sont probablement pas conscients qu'ils nagent dans l'eau, de la même manière que nous ne pensons que rarement à l'air qui nous entoure. Et nous ne sommes pas les seuls : l'air est un espace infini qui appartient à tout le monde. Mais alors que nous ne sommes capables de voler qu'à l'aide de certains appareils, de nombreux animaux et végétaux se déplacent chaque jour dans les cieux sans effort. Pourtant, leur vie n'est pas dépourvue de défis... Dans cet article, nous approfondissons le thème de l'air et présentons cinq adaptations intelligentes que les organismes ont développées pour voler et planer dans les airs.
1. L'air abrite plus d'organismes qu'on ne le croit
Si vous pensez à tous les organismes qui se déplacent dans l'air, vous vous représentez spontanément des oiseaux, des papillons, des abeilles et d'autres insectes volants. Mais en vous penchant sur tout ce qui plane, tournoie et zigzague dans l'atmosphère, vous pourriez bien être étonné.e par le nombre d'êtres vivants qui évoluent dans l'air au-dessus de nos têtes.
Les animaux ne sont pas les seuls à utiliser l'espace aérien : les plantes et les champignons s'y meuvent également grâce à quelques adaptations morphologiques. Les champignons expulsent par exemple leurs spores dans le vent, les aigrettes des pissenlits peuvent parcourir des kilomètres dans l'air, et les samares ou « hélicoptères » des érables atterrissent parfois spontanément dans nos jardins après une bourrasque automnale.
Et n'oublions pas les plus petits habitants de notre planète : des formes de vie invisibles à l’œil nu. D'après les estimations, environ un milliard d'espèces de micro-organismes vivraient sur terre. Ces bactéries, champignons et autres organismes microscopiques atterrissent dans l'air via l'érosion des sols, l'évaporation des océans et la fonte des glaciers. Comme ils sont très légers, ces micro-organismes se contentent de planer dans les airs et se déplacent avec la moindre brise. Ils peuvent aussi se fixer à des gouttelettes d'eau ou des particules de poussière, pour finir par se retrouver à nouveau sur le sol ou dans l'eau. Ils ont peut-être l'air d'errer sans but sur la planète, mais nombre d'entre eux ont un rôle essentiel dans les cycles biogéochimiques sur terre. Sans eux, la vie serait tout simplement impossible sur le globe.
2. La puissance de l'aérodynamique
Si vous étudiez l'anatomie d'une aile d'oiseau, vous observerez de nombreuses similitudes avec les ailes d'un avion. Et ce n'est pas par hasard : l'aérodynamique joue un rôle-clé. Les ailes se situent dans un angle de 5° par rapport au corps de l'oiseau et leur face supérieure est plus bombée que leur face inférieure, permettant à l'air de se déplacer plus rapidement le long de la surface supérieure que le long de la surface inférieure. Ce phénomène crée une différence dans la pression de l'air, donnant lieu à une force qui contre la gravité – que les scientifiques appellent la loi de Bernoulli. Quand ils volent très rapidement, les oiseaux peuvent facilement gagner de la hauteur. Plus leurs ailes sont longues et fines, plus les oiseaux peuvent monter. Prenez par exemple les grands rapaces, capables de planer dans le ciel pendant des heures quand ils cherchent une proie. Ces oiseaux majestueux sont aussi aidés par les ascendances thermiques créées par l'air chaud qui monte. Ces bulles d'air permettent aux oiseaux de s'élever et d'économiser ainsi de l'énergie.
3. Deux paires d'ailes pour les insectes
Les insectes ne sont peut-être pas pourvus d'une ossature solide, de muscles et de tendons comme le sont les oiseaux et les chauves-souris, mais leurs ailes membraneuses sont moins fragiles qu'elles n'en ont l'air. Elles sont irriguées par un vaste réseau de vaisseaux sanguins qui leur confère la solidité nécessaire. Saviez-vous d'ailleurs que nos insectes volants avaient à l'origine quatre ailes ? Aujourd'hui, cette caractéristique est toujours visible chez les libellules, qui font partie des plus grands insectes sur terre et qui peuvent atteindre des vitesses impressionnantes grâce à cette particularité physique. Leurs deux ailes antérieures et leurs deux ailes postérieures leur permettent de littéralement se déplacer dans tous les sens : vers la gauche, la droite, le haut, le bas, l'avant et même l'arrière ! Chez les autres insectes, cette paire d'ailes supplémentaire est moins visible, parce qu'ils ont lentement évolué ou que leurs ailes ont acquis une autre fonction. Prenons par exemple la coccinelle : sa carapace rouge à pois noirs n'est en réalité que des ailes antérieures qui ont durci pour protéger les ailes postérieures, plus fragiles.
4. Une vitesse vertigineuse sans avoir le souffle coupé
Si vous avez été attentif pendant l'épisode « L’air », vous n'avez pas pu manquer cette information : le faucon pèlerin est de loin l'oiseau le plus rapide de notre nature – et du monde entier. En piqué, il atteint sans peine des vitesses proches de 400 kilomètres/heure ! Mais comment évite-t-il d'avoir le souffle coupé quand il chasse ? Essayez de sortir la tête par la fenêtre quand vous êtes sur l'autoroute et de prendre une bouffée d'air : pas si simple... C'est pourquoi Mère Nature a inventé une astuce : chacune des narines du faucon est pourvue d'un os plat qui bouche la majeure partie de son nez, ralentissant ainsi drastiquement l'afflux d'air qui arrive dans ses poumons quand plonge à une vitesse vertigineuse. Pas de pneumothorax en vue !
5. Les bourdons prennent de la hauteur
Les bourdons ont peut-être l'air adorables, mais leur corps ne semble pas pratique. Leurs ailes sont beaucoup trop petites pour porter leur lourd corps poilu – sans compter le nectar qu'ils transportent de fleur en fleur. Grâce à la force ascendante des tourbillons créés par le battement de leurs ailes, les bourdons parviennent tout de même à s'élever dans les airs. Certaines espèces vivent même au sommet de l'Himalaya, où l'air est bien plus froid et plus rare qu'ici. Une étude réalisée en chambre d'essai a démontré que ce tour de force leur demandait plus de force dans les ailes – car plus l'air se fait rare, moins les bourdons peuvent se reposer sur les molécules d'air – mais qu'ils étaient tout de même capables de voler à une pression similaire à celle mesurée à 9000 mètres d'altitude. Incroyable !
