On a beaucoup parlé de l’extraordinaire capacité des oiseaux à voler et à voir du ciel avec une grande précision. Mais savez-vous comment fonctionne leur vision ? Lisez ce qui suit pour y regarder de plus près.
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Qu’est-ce que la vision ?
De manière générale, la vision ou sens de la vue peut être définie comme la capacité sensorielle d’interpréter l’environnement au moyen d’organes récepteurs spécialisés tels que les yeux, qui sont sensibles aux rayons électromagnétiques : la lumière. Ces rayons lumineux sont mesurés par une longueur d’onde en nanomètres (nm), plus l’onde est courte, plus elle a tendance à être bleue (proche des rayons X) et plus elle est longue, plus elle a tendance à être rouge (proche des micro-ondes).
Il faut garder à l’esprit que le spectre électromagnétique (toutes les ondes lumineuses) est très large et que l’œil est capable d’atteindre certaines longueurs d’onde, pas toutes. Certains animaux sont capables de voir certaines longueurs d’onde comme l’infrarouge (au-dessus de 700 nm) et d’autres uniquement la lumière visible (380 nm – 750 nm).
Comment le sens de la vue fonctionne-t-il chez les animaux ?
En général, tous les animaux, en fonction de leur espèce, ont une façon différente de voir : certains animaux peuvent voir des choses que d’autres ne peuvent pas voir, certains voient les couleurs, et d’autres le noir et le blanc. Mais qu’est-ce qui se cache derrière l’évolution des yeux ?
Eh bien, ce qui se cache derrière les yeux, ce sont des adaptations biologiques des êtres vivants à leur environnement. Les animaux, y compris les oiseaux, possèdent un système visuel relié à leur cerveau qui reçoit, traite et répond aux stimuli visuels produits par les récepteurs oculaires (les yeux). Tout cela se produit grâce à une série de cellules ayant des fonctions spécifiques.
Si les yeux sont les principaux organes de la vision, comment fonctionnent-ils ?
L’œil : la lentille de la nature
Lorsque l’on parle de l’œil, il est inévitable de penser à un appareil photo, je le sais, car c’est une façon très simple de résumer son fonctionnement. L’œil est en fait un organe récepteur, c’est l’objectif de l’appareil photo et non l’appareil photo en tant que tel. En effet, le système visuel est plus complexe et le cerveau est le véritable organe de création de l’image.
L’œil est constitué d’une fabuleuse structure basée sur ces sept parties fonctionnelles :
La cornée
C’est l’une des parties les plus importantes de l’œil car elle protège la zone interne du globe oculaire et permet à la lumière de passer jusqu’à la rétine, aidant ainsi à la mise au point.
La rétine
La rétine transforme la lumière en stimuli électriques qui sont ensuite convertis en images dans le cerveau. Dans cette zone se trouvent les cellules photoréceptrices qui traduisent la lumière.
Il existe deux cellules photoréceptrices dans l’œil :
- Les cônes, cellules qui perçoivent mieux la lumière et fonctionnent en pleine journée pour identifier les couleurs.
- Les bâtonnets captent la lumière la nuit, identifiant les images en noir et blanc.
Le cristallin
Le cristallin est une membrane transparente qui règle la mise au point de l’objectif, en s’adaptant à la distance.
L’iris
Il est comme un diaphragme qui a la capacité de se contracter pour réguler le passage de la lumière vers la rétine, agissant comme une porte.
Le pecten (oiseaux)
C’est la partie la plus singulière de toutes. Il fonctionne comme un système spécial, non sensoriel, qui nourrit la rétine sans obstruer l’œil avec des vaisseaux sanguins.
La fovéa (oiseaux)
La fovéa est une zone de l’œil où les rayons lumineux se concentrent (plus de cônes), ce qui permet une meilleure résolution. La plupart des oiseaux en ont une dans chaque œil, les rapaces en ont deux.
Membrane nictitante (oiseaux)
Membrane transparente spéciale qui protège et hydrate le globe oculaire.
Comment le sens de la vue fonctionne-t-il chez les oiseaux ?
Pourquoi les oiseaux ont-ils une vision aussi sophistiquée ?
Les oiseaux ont indiscutablement un sens de la vue bien supérieur à celui de nombreux animaux, y compris les humains. Ces animaux ont une vision si développée qu’ils en dépendent pour les tâches les plus importantes de leur cycle de vie, faisant preuve d’une incroyable maîtrise pour ce faire. Croyez-moi quand je vous dis qu’aucun animal ne peut voir ce que les oiseaux peuvent voir.
En général, les animaux ont un sens de la vue qui diffère selon les espèces, en fonction de leur évolution. Les oiseaux, en particulier, ont une vision super puissante, étant donné qu’ils ont été capables de conquérir divers habitats, en s’adaptant pour vivre aussi bien dans les airs que dans des environnements terrestres et aquatiques. La vision est le sens le plus important des oiseaux, leur vie dépend largement de leur capacité à voir et à traduire leur environnement en images.
À quoi ressemble la vision des oiseaux ?
La vision des oiseaux est très similaire à celle des reptiles, avec lesquels ils ont une lignée évolutive proche. L’œil de l’oiseau est un organe hautement développé dont la conception sophistiquée a évolué pour donner aux oiseaux la capacité de voir de n’importe où, à n’importe quelle heure du jour ou de la nuit. Les oiseaux ont acquis plusieurs adaptations géniales au cours de leur évolution, comme un plus grand nombre de cellules réceptrices de lumière et un nerf optique plus épais.
Le sens de la vue des oiseaux peut être expliqué de différentes manières, en fonction de l’environnement dans lequel ils vivent et de leur niche écologique ou de leur fonction dans l’environnement. À cet égard, pour mieux comprendre comment les “propriétaires du ciel” voient, nous devons déterminer s’ils sont des prédateurs ou non, ainsi que s’ils sont des oiseaux nocturnes ou diurnes.
Quels types de vision existent chez les oiseaux ?
Rapaces diurnes
Les oiseaux de proie ont une vision binoculaire car ils sont des chasseurs de filets. Les rapaces diurnes (Falconiformes) dépendent de la lumière et nécessitent un meilleur rendu des couleurs. Par conséquent, la vision de ce type d’oiseau a développé plus de cônes, pour une meilleure définition des images. Imaginez que vous comparez un téléviseur HD et un téléviseur 4K, lequel a une meilleure définition ?
Les rapaces nocturnes
Contrairement aux rapaces diurnes, les rapaces nocturnes (Strigiformes) ont besoin d’un système de vision développé en l’absence de lumière. Ces oiseaux voient en noir et blanc, ils ont donc développé un plus grand nombre de bâtonnets et une structure appelée tapetum lucidum pour mieux focaliser leur vision la nuit et capter la faible luminosité de leur environnement.
Granivores
Les granivores sont tous les oiseaux qui aiment les graines, les fruits et les légumes, dont beaucoup que vous avez chez vous comme animaux de compagnie. En ce qui concerne leur vision, on les appelle des monoculaires car leurs yeux sont plats et situés de chaque côté de la face. En effet, beaucoup de ces espèces sont la proie d’autres animaux et doivent être vigilants.
Les plongeurs
Quant aux oiseaux aquatiques, adaptés à l’eau plutôt qu’à l’air, ils possèdent un œil très complexe qui leur permet de voir sous l’eau. Les canards, par exemple, protègent leur œil avec trois membranes et deux paupières.
Cas particulier
Un exemple d’originalité est la bécasse des bois (Scolopax rusticola), qui possède sur sa tête deux grands yeux en forme de sphère très proches l’un de l’autre. Cette espèce est une relique, un animal unique dont on peut dire qu’il a un champ de vision de 360°.
Différences entre la vision des oiseaux et celle des humains
Les oiseaux et les humains sont des vertébrés (ils ont un squelette) et partagent bien plus qu’une amitié. Ils partagent certains parallèles en matière d’intelligence, de langage et de sociabilité. Cependant, ces deux animaux présentent de nombreuses différences. Voici donc les cinq principaux paramètres qui distinguent la vue des uns et des autres :
- L’anatomie de l’œil (physique).
- La physiologie du système de vision (comment il fonctionne).
- Le champ de vision.
- Le spectre électromagnétique perçu.
- La niche écologique ou les habitudes de vie.
Caractéristiques de la vision des oiseaux
Vous avez probablement compris maintenant pourquoi et comment les oiseaux voient. Mais quelles sont les caractéristiques qui rendent la vision des oiseaux unique ? Excellente question ! Pour vraiment comprendre le fonctionnement des yeux des oiseaux, vous devez comprendre quelles sont les principales adaptations qui ont conféré aux oiseaux leur grand pouvoir de vision. Les oiseaux peuvent voir davantage parce qu’ils…
Ils ont différents types d’yeux
Les yeux des oiseaux ont différentes formes, en fonction de leur niche écologique et de leurs habitudes, classées en différents types.
Selon leur forme, ils peuvent être…
- Tubulaires pour une meilleure mise au point.
- Globulaire pour la plus haute résolution.
- Plat pour une meilleure mise au point panoramique.
En fonction de leur champ de vision
- Monoculaire, lorsque chaque œil a un champ de vision indépendant allant jusqu’à 340°, généralement avec une faible définition de l’image.
- Binoculaire, lorsqu’ils ont un champ de vision avec un plan partagé par les deux yeux (focalisé sur une seule image) entre 50° et 70°. Cependant, certains rapaces peuvent atteindre un champ de vision allant jusqu’à 240°.
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Les yeux des oiseaux perçoivent les rayons UV
La caractéristique la plus étonnante des oiseaux est leur capacité à percevoir un spectre électromagnétique plus large, parvenant à percevoir la lumière ultraviolette et la structure tridimensionnelle du feuillage (feuilles). Par exemple, un pigeon peut facilement distinguer quatre couleurs et plusieurs de leurs nuances.
En d’autres termes, les oiseaux sont tétrachromatiques (quatre types de cônes), ce qui leur permet de voir à la fois les lumières visibles dans différentes nuances telles que le rouge, l’orange, le vert, le jaune, le bleu et le violet ; ainsi que de capter la lumière ultraviolette (communément représentée comme un violet intense), qui se situe dans un spectre de lumière entre 300 et 380 nanomètres, une longueur d’onde non visible pour les humains.
Voyez plus loin que votre nez…
L’une des caractéristiques les plus répandues des oiseaux est la grande distance à laquelle ils peuvent voir, grâce en grande partie à l’ordre des Falconiformes. Si vous étiez une souris, un faucon pourrait vous voir à une distance d’un kilomètre. Aussi petit que vous soyez, vous ne pourriez pas échapper aux griffes d’un oiseau de proie équipé de tels yeux grossissants. Certains oiseaux de proie ont une vision si précise qu’ils peuvent voir des objets à un kilomètre de distance – étonnant !
Ils ont l’œil qui voit tout
Comme tu peux déjà le voir, la lentille aide à faire la mise au point. Eh bien, les oiseaux sont capables de modifier rapidement le cristallin : “l’œil aviaire”. En d’autres termes, si vous étiez un hibou et que vous aviez de grands yeux tubulaires, vous pourriez faire la mise au point comme s’il s’agissait de super jumelles ou d’un télescope naturel intégré dans vos orbites, en ajustant la lentille en fonction de la distance en quelques millisecondes.
Combien d’images par seconde ?
Une autre caractéristique spectaculaire des oiseaux est la fluidité avec laquelle ils perçoivent les images en mouvement. Les oiseaux peuvent voir à 100 FPS (images par seconde), visualisant le battement d’ailes d’autres oiseaux et le mouvement d’étoiles comme le soleil. En fait, des scientifiques ont rapporté que les oiseaux migrateurs sont capables de voir les champs magnétiques, qui leur servent de cartes de navigation dans leurs déplacements.
En outre…
Les oiseaux ont-ils des paupières ?
Au cours de l’évolution, les oiseaux ont développé une anatomie oculaire particulière très similaire à celle des reptiles, avec des différences évidentes ; parmi elles, l’absence de paupières et la présence de membranes qui protègent l’œil dans différents environnements sans qu’il ne cligne des yeux ne serait-ce qu’une seconde. La membrane nictitante est la toile la plus importante de l’œil, elle le recouvre, l’hydrate et le protège à tout moment.
Ils voient dans toutes les directions
Les oiseaux ont des champs de vision différents, généralement compris entre 50° et 240°. Cependant, certaines espèces d’oiseaux dérogent à cette règle et ont une vision beaucoup plus large de leur environnement, atteignant dans certains cas une vision allant jusqu’à 360° horizontalement. En d’autres termes, ils peuvent voir dans toutes les directions.
Plus d’yeux que de visage
Les yeux des oiseaux sont si importants qu’ils représentent une grande partie du tissu crânien (beaucoup par rapport aux autres vertébrés). Par exemple, chez une autruche, ils peuvent atteindre un ratio de 12 % par rapport à sa tête.
Ils ont une tête rotative
Les oiseaux de proie ont une grande mobilité du cou, ce qui leur permet de tourner considérablement la tête pour détecter leurs proies (près de 300°), comme c’est le cas des hiboux.
Vous voulez ressembler à un oiseau ?
Les yeux d’oiseaux activés !
Après plusieurs recherches, des scientifiques de l’université de Lund, en Suède, ont inventé une caméra qui simule la vision des oiseaux, nous permettant à nous, humains, dont la vision est plus limitée, de voir comme les oiseaux… Incroyable, vous ne trouvez pas ?
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Caractéristiques de la vision humaine
Les humains ont une bonne vision. Mais, “l’être humain voit ce qu’il veut voir”. En d’autres termes, notre vision est limitée car nos organes photosensibles ne peuvent voir que certaines longueurs d’onde, ce qui nous permet d’interpréter notre environnement d’une certaine manière en fonction des informations que nous recevons et de la façon dont nous les analysons.
L’être humain a des limites visuelles
Peu importe que votre vision soit de 20/20, notre nature a des limites, notamment la distance à laquelle nous pouvons voir. Si je devais vous comparer à un aigle, il est très probable que celui-ci puisse voir une proie à une distance de 1 km avec une clarté totale, alors que vous, avec des yeux parfaits et au sol, ne pouvez pas voir le bus.
Maintenant, ajoutez à nos limites notre capacité à voir des images en mouvement. Les humains ne peuvent voir qu’à 25 FPS ou 25 images par seconde, soit un quart de ce que les oiseaux peuvent voir.
L’être humain ne voit que trois couleurs
L’œil humain ne perçoit que la lumière visible de l’ensemble du spectre électromagnétique, dont les longueurs d’onde vont de 380 à 750 nanomètres. Cette caractéristique fait de nous des animaux à la vision trichromatique (trois types de cônes). Autrement dit, l’homme ne peut interpréter les images qu’en termes de lumière visible (bleu, vert et bleu).
Notre champ de vision est limité
L’être humain ne possède qu’une seule disposition des yeux qui lui permet d’avoir un champ de vision binoculaire. En d’autres termes, nos yeux sont placés devant notre visage : la vision frontale, qui limite l’angle de vision à un maximum de 170° à l’horizontale.
Fait curieux
Les poulets sont capables de voir beaucoup plus loin sans utiliser leurs yeux. Oui, comme vous l’avez lu. Cela semble un peu tiré par les cheveux, mais vous êtes-vous déjà demandé pourquoi les poulets se réveillent à un moment précis de la journée avec une telle précision ? Pourquoi le chant du coq nous sert-il de réveil ?
Eh bien, nos amis de basse-cour peuvent voir avec leurs yeux, recevant la lumière dans la rétine, mais percevant également la lumière par le biais de leur glande pinéale et de leur hypothalamus. Quoi ? Oui, c’est parce que la glande pinéale et l’hypothalamus sont principalement responsables du cycle circadien (veille et sommeil), c’est-à-dire du moment où il faut se réveiller et de celui où il faut dormir. Ainsi, en recevant certaines longueurs d’onde dans ces organes, les poulets activent leur vision spéciale.
Vous en savez maintenant beaucoup sur les yeux. Allez-y, observez et apprenez ! De nombreux mondes vous attendent pour que vous les découvriez. Qu’est-ce que tu attends ?