Pourquoi les émeus courent sans décoller du sol

La nature recèle parfois des phénomènes qui dépassent l’entendement. Une équipe de scientifiques des universités d’Utrecht et d’Amsterdam (Pays-Bas) et de Liverpool (Royaume-Uni) s’est ainsi intéressée à la course des émeus. Bipèdes, comme les humains, ils accélèrent en gardant toujours une patte au sol, dans une sorte de course marchée ou de marche accélérée.

Il y a bien eu des épreuves de marche aux Jeux olympiques de Paris cet été, mais ces athlétiques marcheurs et authentiques sportifs mettent plus de temps que les coureurs pour parcourir une même distance sans pour autant faire moins d’effort ni dépenser moins d’énergie. Alors pourquoi ces grands échalas d’Australie, déjà privés du droit de voler, se compliquent la vie en l’absence du plaisir d’être acclamés dans un stade ?

L’anthropocentrisme de la biomécanique a établi que, lorsqu’un pied (ou la patte d’un animal) touche le sol pendant la course, l’énergie s’emmagasine dans la musculature et les tendons. Elle est ensuite restituée quand le pied (ou la patte) décolle. Ce système de ressort permet d’optimiser l’énergie dépensée. Il fallait donc comprendre ce paradoxe, résumé dans l’article publié, le 25 septembre, dans Science Advances : « Les animaux minimisent généralement la dépense d’énergie locomotrice, mais les oiseaux préfèrent la course au sol, malgré des coûts énergétiques plus élevés. » Les ratites, une famille qui regroupe les oiseaux qui ne volent plus (autruches, émeus, casoars, etc.), peuvent largement dépasser les 50 kilomètres-heure.

Pasha van Bijlert, premier signataire de ce travail, a utilisé des logiciels de modélisations 3D développés pour les humains. Ils permettent de plaquer sur un squelette reconstitué, grâce à la tomographie, muscles et tendons pour comprendre et calculer les forces nécessaires aux mouvements. Ce qui permet de se passer d’études in vivo.

Effet ressort

Ces bipèdes à plumes marchent et courent accroupis. Ils ne peuvent pas se redresser comme les humains. « Personne n’imagine où se trouve le genou chez un oiseau, car sa cuisse est sur le côté du corps, cachée par les plumes, détaille Anick Abourachid, professeure d’anatomie fonctionnelle au Muséum national d’histoire naturelle (MNHN) à Paris. Quand on voit marcher un flamant rose, on pense qu’il a le genou à l’envers… mais l’articulation que l’on voit est la cheville. L’os en dessous, très long, correspond à la plante du pied chez nous. Les oiseaux marchent sur leurs doigts. »

La question est donc de savoir comment cette course accroupie et sur la pointe des pattes peut représenter un compromis économe en efforts pour l’émeu. Et où se trouve l’effet ressort, qui permet de limiter la fatigue. On vous fera l’économie des nombreuses équations dont les paramètres sont le mouvement du centre de masse, la fraction de la période de foulée pendant laquelle un pied est en contact avec le sol ou la force de réaction au sol, pour calculer le coût métabolique du transport.

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