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Lavision des oiseaux est l'une desvisions les plus performantes du monde animal. Lavue est, avec l'ouïe, le sens le plus important de ces espèces, qu'elles soientdiurnes ounocturnes.
Tous les oiseaux ne bénéficient pas des mêmes qualités de vue. Cependant, la plupart des espèces ont une vue comparable à celle desprimates, qui possèdent pourtant la meilleure vision parmi les mammifères. La structure de leurœil est semblable à celle des mammifères cependant, elle esttétrachromatique pour la plupart des oiseaux alors qu'elle n'est quetrichromatique pour les primates. En général, l'œil est plus grand, proportionnellement, que celui des mammifères, la densité de cellules nerveuses est plus importante ce qui permet uneacuité visuelle plus fine, la vision est souvent plus panoramique et surtout plus rapide. Lecerveau et lecervelet des oiseaux sont assez développés pour traiter ces informations. De plus certaines espèces disposent de plusieurs types depaupières.
Pour des articles plus généraux, voiranatomie des oiseaux etHistoire évolutive de l'œil.
L'œil des oiseaux est plus proche de ceux des reptiles que de ceux des mammifères. Contrairement aux mammifères, leurs yeux ne sont pas sphériques, et la position des yeux permet la plupart du temps un plus grand champ visuel.
L'œil est fixé sur un os du crane appeléanneau sclérotique. Cet os, partagé avec certains reptiles, est absent chez les mammifères. Il permet une augmentation de la taille de l'image sur la rétine[1]. Les paupières d'un oiseau ne clignent pas : l'œil est lubrifié par lamembrane nictitante, une troisième paupière à déplacement horizontal.
Le système visuel est assez comparable à celui desprimates, avec des ressemblances fondamentales . Celles-ci témoignent autant d'une origine commune que d'uneévolution convergente[2]. On note cependant des originalités comme l'existence de cônes doubles, une gamme d'absorption différente, la présence de gouttelettes lipidiques jouant un rôle de filtre pour certaines longueurs d'onde, efférents centrifuges à la rétine, et particulièrement la voie visuelle collothalamique (tectofuge)[2].
Le cerveau des oiseaux ressemble à celui desreptiles[2], cependant leurs hémisphères cérébraux, leurslobes optiques et leur cervelet sont plus développés. Seuls leslobes olfactifs semblent moins développés. Les grands lobes optiques reflètent l'importance de la vision chez les oiseaux, ils sont cependant moins importants que les lobes optiques desptérodactyles[3].
Le système nerveux des oiseaux dispose de zones spécifiques. Il contient une aire spécialisée dans la vision de nuit comportant des molécules spécialisées qui transcrivent les informations magnétiques en indications visuelles. De cette manière lesespèces migratrices s'orientent plus facilement avec leschamps magnétiques et lesétoiles. Ces cellules en bordure des ères visuelles classiques sont dénommées 'Groupe N', et s'avèrent inactives durant la journée[4].
De nombreuses espèces ont deuxfovéas comme lesTrochilidae. Chez la plupart des oiseaux, l'œil est fixe dans l'orbite ; ils doivent bouger la tête pour regarder dans une autre direction, bien qu'il y ait des exceptions comme chez leGrand Cormoran[5]. Un grand nombre d'espèces sont tétrachromates.
Les oiseaux partagent les mêmes structures oculaires principales avec les autres vertébrés. La couche externe de l'œil est la cornée, transparente, et deux couches desclère, de robustes couches de fibres collagènes qui entourent l'œil, le soutiennent et le protègent dans l'orbite oculaire. L'intérieur de l'œil est divisé par lecristallin en deux principaux segments : lesegment antérieur etsegment postérieur. La chambre antérieure est remplie d'humeur aqueuse, et la chambre postérieure contient l'humeur vitrée ; des fluides transparents.
Un organe, que l'on retrouve également chez certains reptiles, lepecten (en) a un rôle mal compris ; c'est un organe composé de tissu de la rétine replié sur lui-même. Il est bien fourni en vaisseaux sanguins et permettrait, selon la théorie classique, d'approvisionner la rétine en éléments nutritifs. Selon une théorie plus récente, il interviendrait dans le changement de volume de l'œil, permettant une meilleurefocalisation[1] ou une meilleure détection des mouvements.
La position des yeux est une adaptation durégime alimentaire. Les oiseaux ont unevision à la fois monoculaire indépendante etbinoculaire combinée. Chez les oiseauxherbivores, les yeux sont disposés de chaque côté de la tête, de façon à bénéficier grâce à cette vision monoculaire du plus large champ de vision possible afin de détecter les prédateurs. En contrepartie, cette disposition réduit lavision stéréoscopique, d'où leur difficulté à distinguer les surfaces vitrées se transformant en véritables « tueurs invisibles » contre lesquels les oiseaux se fracassent[6]. Chez les carnivores, il est nécessaire de pouvoir évaluer les distances et les vitesses précisément, les yeux sont donc situés à l'avant de la tête, ce qui permet d'avoir une meilleurevision binoculaire. On estime aussi que l'évolution du cerveau liée à l'amélioration du système visuel a permis une modification des comportements sociaux[2].
Certainsrapaces comme les chouettes ont la faculté de tourner leur tête à près de 270°
Certains oiseaux aquatiques possèdent des lentilles flexibles spéciales qui leur permettent de corriger les différences de perception sous l'eau et sur terre[7].
La plupart des oiseaux se servent de leur vue pour se nourrir, les rapaces chassent à vue, les frugivores, nectarivores, la plupart des granivores se servent de celle-ci pour se nourrir. C'est même le sens principal pour la plupart des espèces. La vision tétrachromique permet à certaines espèces d'oiseaux de percevoir des différences subtiles dans les couleurs des plumes, ce qui leur permet de distinguer les mâles des femelles. Il semble aussi que les mâles de certaines espèces sont plus attrayants sexuellement si leurs plumes reflètent plus d’ultraviolets. Certains fruits sont davantage visibles car ils reflètent l’ultraviolet. Lorsque la végétation n'est pas très haute, les rapaces comme lescrécerelles peuvent détecter le passage de petits rongeurs qui laissent des traces d'urine, qui reflètent la lumière ultraviolette. Il apparaît que certains oiseaux, comme le faucon, pourraient également percevoir les infrarouges, ce qui leur permettraient de voir plus facilement leurs proies.
On note chez lesamniotes des similitudes très nombreuses. Il est difficile de dater l'apparition de l'œil ancestral pour ces animaux, mais il pourrait dériver d'un groupe d'espèces vivant il y a 300Ma, lesCaptorhinidae[8].
Les études sur les oiseaux modernes, les reptiles, et les mammifères montrent que les régions du cerveau où sont traitées les informations sont caractéristiques des anciens reptiles[2]. Les comparaisons sont plus simples entre les oiseaux et les mammifères (surtout les primates), car comparativement les aires dédiées dans le cerveau de la plupart des reptiles sont moins sophistiquées. Les similitudes relevées sont causées par les contraintes de la biologie et sont résultantes des mutations génétiques par la pression de la sélection naturelle. Ce sont d'après les scientifiques, un exemple deconvergence évolutive.
Les comparaisons du cerveau descrocodiliens, qui lui a peu changé depuis l'époque des ancêtresarchosauriens communs à ces espèces et aux oiseaux, fournissent des indices. D'une façon générale, une meilleure compréhension de laphylogénie des oiseaux permet de mieux comprendre ces évolutions.
Les indices directs témoignant d'une évolution du système visuel sont rares et dépendent des fossiles découverts. Lesfossiles d'oiseaux sont rares en général car leursquelette est fragile et les tissus mous ne se fossilisent pas. C'est surtout à partir demoulages endocrâniens que l'on peut faire des projections pour trouver les variables évolutives. Des simulations informatiques peuvent aider à comprendre.
Ces études d'anatomie comparée permettent de mieux comprendre la façon dont l'évolution s'opère.
