Les plus gros cerveaux d’oiseaux se développent aux dépens des parents

Bien que le terme « cerveau d’oiseau » soit souvent utilisé pour désigner une personne idiote ou stupide, certains oiseaux ont en réalité un cerveau assez gros. En fait, le cerveau des oiseaux est souvent aussi gros, voire plus gros, que celui des mammifères de taille corporelle similaire. Cependant, il existe des différences distinctes dans le rapport cerveau/corps chez les espèces d’oiseaux nicheurs et nidifuges, ce qui a conduit les scientifiques à se demander si la taille du cerveau pouvait être liée au degré de développement des poussins au moment de l’éclosion.

Les oiseaux nidifuges, tels que les autruches, les canards, les poules et les gibiers à plumes, produisent généralement de grandes couvées d’œufs qui éclosent en poussins couverts de duvet et prêts à se promener et à se nourrir immédiatement. Les adultes de ces espèces d’oiseaux ont un cerveau relativement petit par rapport à la taille de leur corps.

En revanche, les oiseaux nicheurs, tels que les oiseaux chanteurs, produisent des couvées d’œufs plus petites qui donnent naissance à des poussins nus, aveugles et sans défense. Les parents de ces poussins doivent leur fournir de la nourriture à mesure qu’ils développent leurs plumes, mûrissent et s’envolent du nid. Même après l’envol, les poussins doivent être nourris pendant plusieurs semaines jusqu’à ce qu’ils soient indépendants. Mais une fois adultes, ces oiseaux ont un cerveau relativement gros et sont souvent considérés comme plus intelligents.

Les cerveaux sont des organes très importants et on pourrait penser que plus le cerveau est gros, mieux c’est. Les grands cerveaux soutiennent de nombreuses adaptations cognitives et permettent aux individus de résoudre des problèmes et de prendre des décisions innovantes. Cependant, les gros cerveaux ont un coût. Ils sont lents à mûrir et coûteux en énergie. En fait, ils nécessitent un approvisionnement important et constant en énergie pour se développer et fonctionner à leur plein potentiel.

Les biologistes sont conscients que les poussins nidicoles sans défense des oiseaux à gros cerveau ne seraient certainement pas en mesure de se procurer suffisamment de nourriture pendant que leur cerveau sous-développé mûrissait. Ils seraient confrontés à un obstacle insurmontable – à moins que leurs parents ne les aident en leur fournissant de la nourriture. Cela a amené les chercheurs à se demander si le fait d’avoir un gros cerveau était lié à la fourniture d’énergie par les oiseaux parents à leur progéniture.

Une équipe de scientifiques dirigée par le biologiste comportemental et évolutionniste Michael Griesser de l’Université de Constance a comparé la taille relative du cerveau chez les adultes de 1 176 espèces d’oiseaux différentes, avec l’étendue des soins parentaux. Les chercheurs ont quantifié la quantité d’énergie que les parents investissent pour élever leur progéniture, y compris la taille des œufs, la taille de la couvée et la durée de l’alimentation et des soins après l’éclosion. Les résultats de l’étude ont été publiés dans le Actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS).

Selon Griesser, les espèces d’oiseaux nidifuges, comme les autruches, les poules, les oies et les canards, ont de grandes couvées et de gros œufs. « Mais c’est déjà la fin de l’apport d’énergie parental. » Étant donné que ces poussins quittent le nid peu de temps après l’éclosion et peuvent se promener et picorer leur propre nourriture, ils n’ont pas besoin de beaucoup plus d’énergie de la part des parents.

« En revanche, les oiseaux nicheurs, tels que les moineaux, les perroquets et les corbeaux, éclosent sous-développés. Leurs cerveaux en croissance ont une structure neuronale différente de celle des espèces nidifuges : le cerveau des jeunes altriciaux doit seulement être capable de soutenir la croissance corporelle, tandis que le cerveau des espèces nidifuges doit fonctionner pleinement juste après la naissance », a expliqué Griesser. De plus, les jeunes oiseaux altriciaux ont besoin d’être nourris à la fois dans le nid et souvent après l’envol, et il leur faut donc plusieurs semaines, parfois même des mois, jusqu’à ce qu’ils soient nutritionnellement indépendants de leurs parents.

Les chercheurs ont utilisé des ensembles de données publiés dans la littérature afin d’étudier la relation entre la taille du cerveau aviaire et l’apport d’énergie parental à la progéniture. Ils concluent que le facteur critique pour la taille du cerveau est la quantité d’énergie que les parents investissent dans la croissance de leurs petits, via la taille des œufs et l’alimentation active des petits après l’éclosion.

« Les gros cerveaux, en particulier, se développent aux dépens des parents », a déclaré Griesser. Les poussins des oiseaux considérés comme intelligents, comme les perroquets, corbeaux, chouettes et autres rapaces, ont besoin de beaucoup d’énergie pour la croissance de leur cerveau. Les corvidés (membres de la famille des corbeaux) ont le plus gros cerveau par rapport à leur taille corporelle. Sans l’apport d’énergie des parents, les poussins de ces espèces à gros cerveau ne pourraient pas atteindre leur maturité.

Des recherches antérieures ont montré que les espèces d’oiseaux à gros cerveau sont plus à même de trouver des sources de nourriture et de s’en souvenir, même après un certain temps. Ils réussissent également mieux à vivre dans des habitats urbanisés ou à s’installer dans de nouveaux environnements.

Les résultats de cette étude pourraient également expliquer les différences de taille du cerveau chez d’autres animaux. L’énergie parentale fournie par les poissons, les amphibiens et les reptiles se limite en grande partie à la production des œufs. Ces animaux ont un rapport cerveau/corps beaucoup plus faible que celui des oiseaux ou des mammifères. Ainsi, un long approvisionnement par les parents semble être une condition préalable générale à l’évolution des grands cerveaux, comme c’est également le cas chez l’homme.

« Il existe de nombreuses preuves suggérant que l’approvisionnement parental et la taille du cerveau ont évolué ensemble et que seules les lignées bénéficiant d’un approvisionnement parental étendu ont la capacité de faire évoluer des cerveaux plus gros », conclut Griesser.

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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur