L'anatomie du syrinx et la taille du cerveau déterminent la maîtrise vocale des oiseaux dans l'imitation de sons complexes

Une nouvelle étude scientifique apporte un éclairage sur les facteurs qui régissent la capacité de certains oiseaux à reproduire fidèlement des sons électroniques complexes, notamment les signaux emblématiques du droïde R2-D2 de la saga cinématographique « Star Wars ». Des chercheurs de l'Université d'Amsterdam et de l'Université de Leyde, aux Pays-Bas, ont entrepris une analyse comparative des données vocales chez des espèces reconnues pour leur talent d'imitation, telles que les perroquets et les étourneaux. Les conclusions de ces travaux, publiées dans la revue Scientific Reports, reposent sur l'examen de 115 enregistrements vidéo collectés dans le cadre de l'initiative « Bird Singalong Project », ciblant spécifiquement l'imitation de motifs acoustiques simples et multitonaux.

Une observation cruciale a émergé de cette recherche : ce sont les espèces de plus petite taille, incluant les perruches ondulées et les calopsittes, qui ont démontré la plus grande précision dans la réplication des sons synthétiques. Étonnamment, les perroquets de plus grande taille, bien que possédant des structures cérébrales généralement plus développées, ont affiché des performances moindres dans l'imitation des signaux robotiques. Les scientifiques émettent l'hypothèse que les grands perroquets pourraient assimiler un répertoire sonore plus vaste, mais avec une fidélité moindre. Ce phénomène pourrait être lié à leur besoin d'interactions sociales plus intenses, tandis que les espèces plus petites consacreraient potentiellement plus de temps à perfectionner chaque imitation sonore individuelle.

L'étude a également mis en lumière une corrélation entre la précision vocale et certaines caractéristiques de la structure cérébrale. Des zones centrales et des noyaux périphériques du cerveau de taille réduite étaient associés à une meilleure qualité de reproduction des tons isolés (monophoniques). Néanmoins, pour l'imitation des sons complexes et multitonaux, comme ceux émis par R2-D2, c'est la structure anatomique de l'appareil vocal qui s'est avérée être le facteur déterminant. Les étourneaux ont surpassé les perroquets dans la reproduction de ces signaux sophistiqués grâce à leur syrinx, qui, contrairement à celui des perroquets, dispose de deux sources sonores indépendantes. Cette particularité leur permet de générer plusieurs tonalités simultanément.

Le syrinx, l'organe vocal des oiseaux, est situé à la base de la trachée. Il fonctionne grâce à la vibration des membranes tympanales et du plectre lors du passage de l'air, car les oiseaux sont dépourvus des cordes vocales présentes chez les mammifères. Cet organe fut nommé en l'honneur de Thomas Henry Huxley au milieu du XIXe siècle et pourrait remonter jusqu'à leurs ancêtres dinosauriens. Les perroquets, quant à eux, sont limités à la production d'un seul ton à la fois, à l'instar des humains. Cette contrainte physiologique restreint considérablement leur capacité à copier fidèlement les signaux polyphoniques complexes conçus par l'ingénieur du son Ben Burtt.

En conclusion, cette recherche établit que pour atteindre un niveau élevé d'imitation vocale, surtout face à des défis acoustiques complexes, les capacités cognitives liées à la taille du cerveau ne sont pas les seuls éléments cruciaux. La flexibilité anatomique et la propension à un comportement exploratoire jouent également un rôle prépondérant. Si les étourneaux ont démontré une supériorité incontestable dans l'imitation des signaux complexes, il est important de noter que les deux groupes d'oiseaux ont réussi à reproduire les sons monophoniques plus simples de R2-D2. L'étude met ainsi en évidence une approche multifactorielle de l'apprentissage vocal aviaire, où les caractéristiques morphologiques s'avèrent tout aussi fondamentales que les réseaux neuronaux.