Les parents Bigfoot ont de petits cerveaux

Source: Dessin original d'Alex Martin

Comme on le sait, pour une taille donnée, les oiseaux et les mammifères ont des cerveaux plus gros que les reptiles, les amphibiens et les poissons. Cette distinction est sûrement liée à une autre différence majeure. Les oiseaux et les mammifères sont «à sang chaud», avec des adaptations de leur énergie domestique (métabolisme) pour maintenir une température corporelle relativement constante, généralement bien au-dessus de celle de leur environnement. Les humains, par exemple, maintiennent une température corporelle moyenne d'environ 98,6 ° F (37 ° C), même dans les environnements glacés. En revanche, les reptiles, les amphibiens et les poissons sont «à sang froid», sans adaptations métaboliques pour maintenir leurs températures corporelles à un niveau constant. Leurs températures corporelles sont donc généralement assez basses et fluctuent généralement, suivant les fluctuations de la température ambiante. Moins évidemment, un troisième facteur intéressant montre une distribution parallèle. Les oiseaux et les mammifères montrent souvent des soins parentaux assez intensifs à leur progéniture, ce qui est rare chez les reptiles, les amphibiens et les poissons. Il semble donc probable que des températures corporelles constantes, de grands cerveaux et des soins parentaux soient tous liés.

État développemental de la progéniture

Quiconque a gardé à la maison des couples reproducteurs de hamsters, de hérissons ou de souris sait que les mères donnent naissance à des portées de descendance peu développée. Les nouveau-nés sont des petits vers roses, sans poils à la naissance, avec leurs yeux et leurs oreilles scellés avec des membranes. En revanche, de nombreuses autres mères de mammifères telles que les chevaux, les vaches, les dauphins et les chimpanzés donnent naissance à un seul bébé bien développé. Leurs progénitures sont généralement nées avec un poil déjà présent, et leurs yeux et leurs oreilles sont ouverts à la naissance. En grande partie grâce au zoologiste suisse Adolf Portmann, la distinction cruciale entre la progéniture altrinale peu développée et les nouveau-nés précoces bien développés est maintenant largement reconnue. En règle générale, les nourrissons altrictionnels naissent dans un nid de nurserie dans lequel ils se développent jusqu'à ce qu'ils puissent se déplacer de manière indépendante. Les yeux et les oreilles s'ouvrent pendant qu'ils se développent dans le nid. D'autre part, la plupart des nourrissons nidiformes peuvent se déplacer indépendamment de la naissance, et ils ont généralement peu besoin d'un nid. Les reconstructions évolutionnaires indiquent clairement que l'ancêtre commun des mammifères vivants vivants (marsupiaux et placentaires) a donné naissance à une progéniture peu développée. Un indice frappant est une partie évidente du développement fœtal. Chez les mammifères précoces, y compris les humains, les yeux et les oreilles sont d'abord scellés avec des membranes, puis ré-ouverts avant la naissance. Ceci suggère que, durant leur évolution, une phase originale de nid-vie a été remplacée par un développement prolongé dans l'utérus de la mère.

Distinction entre le développement d'une progéniture altrinale peu développée (rangée du haut) et d'une progéniture bien développée et progéniture (rangée du bas) chez les mammifères. Les descendants altriciels naissent après une grossesse relativement courte (zone rose) et vivent généralement dans un nid pendant un certain temps avant d'émerger. Les progénitures précoces naissent après une grossesse relativement longue qui englobe la phase initiale du nid, comme l'indique la formation, puis la perte des membranes qui scellent les yeux et les oreilles.

Source: Illustration de l'auteur basée sur un diagramme de 1952 de Portmann, republié en 1990.

La même distinction entre la progéniture altrinale peu développée et les nourrissons bien développés et précoces est également observée chez les oiseaux. Dans ce cas, c'est l'état de la progéniture lors de l'éclosion d'un œuf, plutôt que de sortir de l'utérus d'une mère, qui est en jeu. Les oiseaux chanteurs, par exemple, produisent tous une progéniture altrinale qui passe quelque temps dans le nid avant et après l'éclosion, alors que les membres du groupe de poulets (ordre des Galliformes) ont typiquement une progéniture précocitaire qui éclate relativement rapidement et devient indépendante peu après l'éclosion. Curieusement, cependant, la séquence évolutive chez les oiseaux est l'opposé de celle observée chez les mammifères. Les reconstitutions indiquent que l'ancêtre commun de tous les oiseaux modernes a pondu des œufs desquels une progéniture bien développée a éclos. Comme Portman s'est astucieusement rendu compte, pendant le développement de n'importe quel poussin précocial dans l'oeuf les yeux et les oreilles ne sont jamais scellés avec des membranes à aucun moment. Il n'y a donc aucune indication que durant l'évolution des oiseaux précoces, une phase originale de nidification a été incorporée dans le développement à l'intérieur de l'œuf.

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Constructeurs de monticules à grandes pattes

À gauche: représentation de l'artiste de la malleefowl. À droite: Malleefowl au centre Yongergnow Malleefowl (Ongerup, Australie occidentale).

Source: Images de Wikimedia Commons. À gauche: Plaque de Keulemans de The Birds of Australia de Gregory Mathews. Droite: Fichier sous licence Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

La sélection naturelle a engendré des adaptations vraiment étranges, notamment en ce qui concerne la parentalité. Un exemple bizarre est fourni par un groupe d'oiseaux à gros pieds connus sous le nom d'oiseaux incubateurs ou monticules-bâtisseurs. Les membres de cette famille de plus de 20 espèces vivantes (judicieusement appelées Megapodiidae) comprennent la garrigue, le balbuzard et le malleefowl. Un des meilleurs exemples est le malleefowl ( Leipoa ocellata ), un oiseau trapu, de la taille d'un poulet, aux pieds énormes, qui vit la plus grande partie de sa vie dans les zones de broussailles sèches du sud de l'Australie. Bien que les mâles et les femelles se marient souvent à vie et partagent un vaste domaine vital couvrant environ un mille carré et demi (4 kilomètres carrés), ils s'évitent en grande partie, sauf lorsqu'ils nichent et ne se nourrissent pas ou ne dorment pas ensemble. La femelle dépose ses œufs dans un grand monticule de végétation en décomposition, en s'appuyant sur la chaleur générée par ce tas de compost aviaire pour incuber ses œufs. Lorsque les enfants extrêmement précoces émergent de leur incubateur improvisé, ils sont à toutes fins utiles indépendants.

Images d'un monticule de malleefowl. À gauche: image d'archive. Droite: photographie récente.

Source: Gauche: De la National Audubon Society. Internet Archive Book Image à partir de The Commons de Flickr. Aucune restriction de copyright connue n'existe. Droite: De Wikimedia commons, Auteur: Glen Fergus (propre travail). Fichier sous licence Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic License.

S'il vous plaît insérez votre légende ici.

Source: Figure de Wikimedia commons. Source: Encyclopédie du monde animal, volume 11, 1972, p1006. Crédit photo: Peter Halasz (utilisateur: Pengo). Fichier sous licence Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic.

Comme l'hiver commence chaque année, un malleefowl mâle adulte utilise des mouvements de ratissage vers l'arrière de ses pieds démesurés pour creuser une tranchée dans le sol sablonneux à environ 10 pieds de large et trois pieds de profondeur. Une fois que la tranchée est prête, les feuilles, l'écorce et les brindilles s'accumulent graduellement pour former un monticule de nid qui s'élève à deux pieds du sol. Lorsque la pluie – un ingrédient essentiel – saupoudre l'incubateur de fortune, le mâle laboure les ingrédients pour déclencher la décomposition. Finalement, à la fin de l'hiver, il creuse une chambre à œufs. Le monticule, y compris la chambre à œufs, est recouvert d'une couche de sol sableux pour l'isolation. Pendant les mois d'été suivants, si son tas de compost pourrit bien, la femelle pond ses œufs dans la chambre, déposant une douzaine d'œufs gros et minces (chacun environ un dixième de son poids) pendant plusieurs semaines. Par la suite, le mâle, qui peut être aidé par son compagnon, tend régulièrement le monticule, en ajoutant de la terre sur le dessus au besoin et en maintenant la température de la chambre d'œuf à peu près constante. David Booth, expert de Malleefowl, a rapporté que la température des œufs peut varier entre 28 ° C et 38 ° C (82 ° F et 100 ° F) pendant l'incubation, bien que le développement soit optimal à 34 ° C (93 ° F). La température de la butte est régulée en ouvrant et en fermant les bouches d'aération ci-dessus pour équilibrer la chaleur provenant du compost en dessous. On a estimé que pour l'ouverture et la fermeture du monticule pour la ponte et pour la régulation de la température, une paire de faux-fuyards déplace au total environ 3,6 tonnes de sable. Après une période d'incubation variable de deux à trois mois, les nouveau-nés à plumes emploient ces gros pieds polyvalents pour sortir de leurs œufs et griffer laborieusement vers la surface avec des poussées vers l'arrière. Une fois libres, ils chancellent jusqu'à la base du tertre et disparaissent rapidement dans le maquis. À la fin du premier jour, les poussins peuvent courir vite et bien voler. A partir de l'éclosion, ils mènent une vie essentiellement solitaire comme leurs parents.

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Leçons pour les soins parentaux

Les oiseaux d'incubation tels que la malleefowl sont inhabituels parce que, contrairement à d'autres oiseaux et à tous les mammifères, ils interagissent à peine avec leur progéniture après leur émergence. Comme il a été noté, les soins parentaux sont apparemment associés à la taille du cerveau chez les oiseaux et les mammifères, et la parentalité diligente est souvent associée à de forts liens sociaux. Malleefowl ont également un taux de renouvellement énergétique particulièrement faible (taux métaboliques). Il n'est donc pas surprenant que les oiseaux incubateurs aient des cerveaux minuscules, correspondant à leurs vies sociales misérables. Malheureusement, tous ces efforts acharnés pour construire et réguler l'incubateur ne se traduisent pas en une descendance big-brained.

Tracer la taille du cerveau par rapport à la taille du corps pour un grand échantillon d'espèces d'oiseaux. Notez que les membres du groupe des poulets (ordre des Galliformes), qui ont une progéniture pré-sociale, ont généralement un cerveau relativement petit. Les oiseaux incubateurs (famille des Megapodidae) ressemblent aux autres oiseaux du groupe des poulets en ayant parmi les plus petites tailles de cerveaux connues pour les oiseaux.

Source: Adapté d'un graphique aimablement fourni par Karin Isler.

Les oiseaux incubateurs sont également inhabituels à un autre égard. En règle générale, la température d'incubation n'influence pas les rapports de masculinité chez les oiseaux, bien que cela soit commun chez les reptiles. David Booth et sa collègue Ann Göth ont montré que la température d'incubation affecte les rapports de masculinité chez les oiseaux incubés. Le sex-ratio est approximativement équilibré à la température moyenne des monticules naturels, mais davantage de mâles éclosent à des températures d'incubation plus basses tandis que plus de femelles éclosent à des températures plus élevées. Parce que le sexe est déterminé par les chromosomes chez les oiseaux incubateurs comme chez les autres oiseaux, les rapports de sexe asymétriques apparaissent probablement parce que la mortalité des embryons mâles et femelles diffère à des températures élevées et basses.

La leçon à retenir ici est que les soins parentaux intensifs que nous voyons chez les humains sont vraisemblablement directement liés à nos cerveaux exceptionnellement grands.