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Note sur : les plumes bleues
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Le rollier d'Europe (Coracias garrulus L.)
Le rollier d'Europe (Coracias garrulus L.) est un oiseau de la famille des Coraciidés.
C'est un oiseau robuste d'une 30aine de centimètres de haut et d'une envergure de l'ordre de 65 cm.
Dans le sud de la France ce migrateur ne s'observe qu'à partir du mois de Mai. Il s'alimente de gros arthropodes (sauterelles, coléoptères etc...) mais aussi de petits vertébrés comme les lézards voire de petits mammifères (1).
L'animal est connu pour ses couleurs spectaculaires (Fig1) allant du bleu au rouge (Fig2).
▲ Fig1: Rolliers bleus adultes, photographies de Marc Bartolini.
▲ Fig2: Aile d'un rollier bleu, A. Dürer 1512
Aquarelle sur parchemin, Museum Albertina, Vienne Autriche.
C'est surtout l'intensité de la couleur bleue semblable à celle du geai des chênes (Garrulus glandarius L., Corvidés, (Fig3)) qui est spectaculaire.
▲ Fig3: Plume de geai des chênes.
Les plumes bleues du rollier d'Europe (Coracias garrulus L.)
Des plumes bleues du rollier présentent une couleur qui dépend de l'incidence de la lumière (Fig4) ce qui n'est pas le cas de la plume de geai dont la couleur est constante.
▲ Fig4 : Plume bleue de rollier, lumière naturelle.
Le comportement de cette rémige secondaire
vis à vis de la lumière montre que certaines teintes bleues de la plume de rollier sont des couleurs physiques.
Ce phénomène est lié à la sructure microscopique de la plume
.
▲ Fig5-a : LPNA en transmission obj x10
B = barbe, bd = barbule distale, bp = barbule proximale
▲ Fig5-b : Lumière incidente LED "blanche"
sans éclairement transmis, obj x10
▲ Fig5-c LPNA en transmission
et lumière incidente LED "blanche" obj x10
La plume s'organise de part et d'autre d'un rachis (axe). Le rachis porte des barbes qui à leur tour portent des barbules.
Les barbules distales (qui s'éloignent du rachis) sont terminées par des crochets. Les crochets tiennent aux barbules proximales de la barbe précédente (Fig5-a).
En l'absence de lumière transmise (Fig5-b) la barbe ré-émet une lumière bleue si elle est éclairée par dessus (incidence approx. 50°). Les barbules n'émettent pas de lumière bleue.
Avec un double éclairement la lumière bleue émise par la barbe est plus intense (Fig5-c). Ceci suggère une interférence constructive entre lumière incidente et lumière transmise lorsque celle-ci est polarisée. Les crochets apparaissent bleutés mais ce peut être une réflexion de la lumière émise par la barbe.
La couleur bleue du rollier est donc liée à l'organisation interne de la barbe. Chez le rollier indien (Coracias benghalensis L.) cette couleur est produite par des interférences constructives résultant d'une diffraction de la lumière incidente par des nanostructures de la barbe (2). Ces nanostructures sont formées par des bâtonnets de β-kératine dont l'arrangement forme des tunnels et des sphères remplis d'air.
Bilan:
Ainsi la couleur bleue du rollier européen est due à des nanostructures des barbes qui diffractent la lumière.
Chez le geai des chênes, c'est une nanostructure alvéolée superficielle qui est responsable de cette couleur (3).
Plus généralement, chez les oiseaux les blancs, les bleus, les verts brillants et les iridescences vertes ou rouges sont des phénomènes physiques liés à la structure de la plume.
Chez le canard colvert (Anas platyrhynchos, Anatidés), le mâle arbore un cou vert métallisé et les individus des 2 sexes portent un miroir (speculum) bleu sur l'aile. Il est discret sur l'image (Fig6) mais bien visible lors de l'envol ailes déployées.
▲ Fig6 : Couple de canards colvert (rio Huerva, Espagne).
La couleur bleue de ce miroir est due à des phénomènes physiques (4).
Le fait que les 2 sexes le présentent et qu'il se trouve aussi chez d'autres espèces conduit à s'interroger sur sa fonction biologique car cela exclut la communication sexuelle et la reconnaissance spécifique.
Bien que l'information qu'il apporte puisse être utile lors de vols migratoires.
Une autre fonction peut être envisagée en observant une portée de canetons colvert (Fig7).
▲ Fig7: Femelle de canard colvert et sa portée (rio Huerva, Espagne).
Cette marque peut servir de repère aux canetons. En effet, elle peut permettre de localiser un adulte alors que tous les individus visibles sur l'image présentent des couleurs qui participent au camouflage. Il faudrait vérifier que les canetons sont davantage attirés par un leurre avec miroir bleu que par un leurre sans miroir bleu.
Enfin il semble que la capacité à produire des nanostructures au niveau des phanères (*) soit commune aux archosauriens (**).
Remarques:
▲ (*) Les phanères sont des dépendances cornées (poils, écailles, plumes) de l'épiderme des vertébrés.
▲ (**) Les archosauriens sont les crocodiles, les oiseaux actuels et ... les dinosaures.