Les pics tambourineurs utilisent des régions cérébrales similaires à celles des oiseaux chanteurs

Les oiseaux chanteurs ont beaucoup d’amour pour leurs tons doux, mais les batteurs peuvent commencer à voler une partie de cette vedette.

Les pics, qui ne chantent pas mais tambourinent sur les arbres, ont régions du cerveau similaires à celles des oiseaux chanteursles chercheurs rapportent le 20 septembre à PLOS Biologie. La découverte est surprenante car les oiseaux chanteurs utilisent ces régions pour apprendre leurs chansons à un âge précoce, mais il n’est pas clair si les pics apprennent leurs battements de tambour (SN : 16/09/21). Que les pics le fassent ou non, le résultat suggère une origine évolutive partagée pour le chant et le tambour.

La capacité d’apprendre les vocalisations en les écoutant, tout comme les humains le font lorsqu’ils apprennent à parler, est un trait rare dans le règne animal. Les apprenants vocaux, tels que les oiseaux chanteurs, les colibris et les perroquets, ont indépendamment développé certains groupes de cellules nerveuses appelées noyaux dans leur cerveau antérieur qui contrôlent la capacité. On pense que les animaux qui n’apprennent pas vocalement n’ont pas ces caractéristiques cérébrales.

Bien qu’il soit communément admis que les autres oiseaux n’ont pas ces noyaux, “il y a des milliers d’oiseaux dans le monde”, déclare Matthew Fuxjager, biologiste à l’Université Brown à Providence, RI “Alors que nous disons que ces régions du cerveau n’existent que dans ces petits groupes d’espèces, personne n’a vraiment regardé beaucoup de ces autres taxons.

Fuxjager et ses collègues ont examiné les noggins de plusieurs oiseaux qui n’apprennent pas la voix pour vérifier s’ils manquaient vraiment de ces noyaux cérébraux. À l’aide de sondes moléculaires, l’équipe a vérifié dans le cerveau des oiseaux l’activité d’un gène appelé parvalbumine, un marqueur connu des noyaux d’apprentissage vocal. De nombreux oiseaux, y compris des pingouins et des flamants roses, ont échoué, mais il y avait une exception – les pics mâles et femelles, qui avaient trois points dans leur cerveau avec une haute parvalbumine activité.

Bien que les pics ne chantent pas, ils exécutent un tambourinage rapide sur les arbres et les gouttières des maisons pour défendre leurs territoires ou trouver des partenaires. Ce tambourinage est différent du forage que font les oiseaux pour trouver de la nourriture. Lorsque l’équipe a trouvé des noyaux cérébraux similaires à ceux des oiseaux chanteurs chez les pics, Fuxjager a été immédiatement intrigué. « J’ai tout de suite pensé que c’était probablement lié à la batterie », dit-il.

Les chercheurs ont soumis des pics mineurs (Dryobates pubescens) dans la nature aux enregistrements audio de tambours d’autres pics. Cette fausse invasion territoriale a déclenché une réponse de tambour agressive de la part des oiseaux, qui ont ensuite été capturés et euthanasiés pour que leur activité cérébrale récente soit analysée. Effectivement, les mêmes régions identifiées par des tests de laboratoire antérieurs avaient été activées chez les batteurs.

Les cerveaux des chanteurs d’oiseaux et des batteurs ont évolué séparément, mais la similitude des régions analysées suggère une origine commune. “Cela suggère qu’il existe des thèmes communs sur la façon dont vous développez ces comportements complexes”, explique Bradley Colquitt, biologiste à l’Université de Californie à Santa Cruz, qui n’a pas participé à l’étude. Le circuit neuronal formé par ces noyaux s’est très probablement développé à partir d’un circuit ancestral contrôlant le mouvement, dit Colquitt.

“Birdsong est essentiellement le cerveau contrôlant les muscles d’un organe vocal appelé syrinx”, explique Fuxjager. Ces mouvements sophistiqués ne sont pas sans rappeler les mouvements rapides de la tête et du cou impliqués dans la batterie.

Que le tambour soit appris comme le chant des oiseaux reste une question ouverte que l’équipe explore actuellement. Les travaux futurs examineront également comment le cerveau des pics est câblé, comment ces noyaux contrôlent le tambour et comment le rôle des régions du cerveau dans le tambour a évolué à travers les espèces de pics, explique Fuxjager.

Cette nouvelle étude “découvre une autre espèce que nous pouvons ajouter à nos efforts comparatifs” pour mieux comprendre comment évoluent les comportements complexes, dit Colquitt. “C’est un aperçu de la neurobiologie évolutive potentiellement passionnante.” Maintenant que les pics ont rejoint le groupe des oiseaux musicaux importants, il semble que les batteurs pourraient bientôt avoir leur chance de briller.

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