Voilà comment les oiseaux migrateurs parviendraient à s’orienter grâce au champ magnétique terrestre

Deux équipes de scientifiques ont identifié dans la rétine d’oiseaux migrateurs une protéine sensible au champ magnétique terrestre. Selon les chercheurs, cette molécule pourrait ainsi leur permettre de s’orienter au cours de leurs voyages annuels. Cette substance, baptisée Cry4, semblerait agir comme une véritable boussole, située directement dans le champ de vision des volatiles.

Pour les oiseaux migrateurs, pas besoin de GPS. Ces animaux sont capables de parcourir des milliers de kilomètres sans hésiter une seule seconde sur le chemin à emprunter. Selon les scientifiques, ils possèderaient une sorte de « boussole » interne, capable de capter en permanence le champ magnétique terrestre, et qui leur permettrait ainsi de s’orienter par rapport au Nord ou au Sud magnétique.

Pendant des décennies, les spécialistes étaient persuadés que cet outil de navigation naturel était logé dans le bec des oiseaux. Selon cette ancienne hypothèse, des cellules riches en fer y seraient renfermées, le rendant ainsi sensible à l’aimantation terrestre. Mais depuis peu, une autre théorie a supplanté cette explication : le sixième sens des volatiles proviendrait d’une protéine présente dans leurs yeux, qui leur permettrait de « voir » le champ magnétique de la Terre. Une idée nouvelle, aujourd’hui corroborée par deux nouvelles études scientifiques.

Deux études aux résultats complémentaires

La première, parue fin janvier dans la revue Current Biology, a été consacrée à un passereau bien connu de nos jardins : le rouge-gorge familier. Publiée tout récemment dans le Journal of the Royal Society Interface, la seconde étude s’est quant à elle consacrée à une espèce emblématique du territoire australien : le diamant mandarin, un petit oiseau d’une dizaine de centimètres de la famille des Estrildidés.

Toutes les deux ont étudié des protéines particulières situées au niveau de la rétine des oiseaux : les cryptochromes. Au cours des travaux consacrés au diamant mandarin, les chercheurs ont analysé la rétine, les muscles et le cerveau de 39 spécimens de cette espèce, à la recherche de trois cryptochromes baptisés Cry1, Cry2 et Cry4.

Résultat, les taux de Cry1 et Cry2 se sont avérés suivre un rythme cyclique, leurs concentrations augmentant puis diminuant au cours de la journée. Pour Cry4 en revanche, le niveau restait constant quelque soit le moment du jour. Les scientifiques en ont alors conclu que la protéine est produite en continu et de manière régulière chez ces oiseaux. Un indice pour faire de cette protéine le secret potentiel du sixième sens des oiseaux.

« Nous supposons que les oiseaux utilisent des boussoles magnétiques à n’importe quelle heure du jour ou de la nuit », explique la co-auteure des travaux Rachel Muheim, biologiste à l’Université de Lund, en Suède.

Une protéine dont le taux augmente lors de la migration

L’autre équipe de chercheurs a elle aussi effectué le même constat, chez le rouge-gorge familier cette fois. Chez eux aussi, les taux de Cry4 demeurent constants tout au long d’une journée, mais leur concentration augmente aussi légèrement au moment de la saison migratoire. Un argument supplémentaire en faveur de l’utilisation de cette protéine comme outil de navigation.

« C’est une avancée excitante ; nous avons besoin de plus de publications comme celles-ci », se réjouit le chimiste Peter Hore, de l’Université d’Oxford, au Royaume-Uni, spécialiste des réactions chimiques impliquées dans l’orientation des oiseaux. Un enthousiasme légitime, mais que les auteurs des travaux entendent tempérer.

« Nous avons plutôt des preuves solides, mais Cry4 n’est pas prouvée », concède l’un des co-auteurs de l’étude sur les diamants mandarins, Henrik Mouritsen, expert en navigation animale à l’Institut de biologie et de sciences environnementales à Oldenbourg, en Allemagne.

Un phénomène quantique

Pour expliquer comment la protéine Cry4 pourrait permettre aux oiseaux de détecter le champ magnétique terrestre, les scientifiques entrevoient une hypothèse. Selon eux, ce cryptochrome répondrait aux lois de la physique quantique.

Certains de ses électrons interagiraient en effet avec le champ magnétique terrestre, et formeraient des radicaux – des espèces chimiques instables – tantôt combinés en un seul produit final, tantôt séparés en plusieurs substances distinctes. Un phénomène qui pourrait ainsi permettre à l’oiseau de visualiser le champ magnétique de la Terre, un peu comme si le conducteur d’une voiture voyait la carte de son GPS s’afficher directement sur son pare-brise.

Si cette théorie sur le rôle du cryptochrome Cry4 dans l’orientation des oiseaux se confirme, ce serait alors une grande première pour la science. Elle serait en effet la seule molécule spécifiquement identifiée comme responsable de la détection des champs magnétiques chez un animal.

Pour s’en assurer, les scientifiques pourraient notamment observer le comportement d’oiseaux présentant un dysfonctionnement de la protéine Cry4. Si leurs capacités de navigation s’en trouvent affectées, les chercheurs détiendront alors la preuve ultime que ce cryptochrome représente chez eux une véritable boussole.

yogaesoteric
14 octobre 2020