Les oiseaux sont les seuls êtres à avoir des plumes. Elles sont à la fois légères, souples et robustes. Elles sont indispensables au vol, mais remplissent aussi d'autres fonctions importantes comme celle de maintenir la température interne de l'oiseau.
La plume est faite de kératine, une substance protéique qui lui confère résistance et souplesse, et que l'on retrouve dans les cheveux ainsi que dans les ongles humains. Le rachis, axe central de la plume qui a pour base le calamus, présente deux séries latérales de barbes. Et chaque barbe a aussi à son tour une série de petites structures disposées de la même manière, les barbules. Ces dernières s'accrochent les unes dans les autres grâce à des crochets (ou barbicelles) et font que la plume est imperméable.
La formation d'une plume commence par la prolifération très rapide de cellules germinatives ; elles forment un tube entouré d'une gaine qui sort rapidement du follicule. Ce tube contient une masse pulpeuse de vaisseaux sanguins et de nerfs.
En quelques jours, cette gaine atteint sa taille définitive et l'extrémité laisse déjà échapper la plume. Par frottement et lissage, la gaine va disparaître; il ne restera dans la peau que la partie inférieure du tube, le calamus. A la fin de sa croissance, la plume n'est plus qu'une structure morte qui ne reçoit plus aucun apport sanguin.
Les plumes les plus longues des ailes et de la queue sont appelées pennes. Il existe deux grands groupes de pennes, les rémiges et les rectrices.
Les plumes des ailes sont responsables du vol. Celui-ci dépend de deux fonctions principales : la poussée et la portance.
La poussée est assurée par les rémiges primaires (1) et la plus grande partie de la portance par les rémiges secondaires (2). Les plus internes, forment un petit groupe appelé tertiaires (3).
L’alule(4) est constituée de petites plumes fixées au niveau du pouce (alula). Elle permet à l'oiseau de garder l'équilibre lors des vols lents, à l'atterrissage notamment.
Les couvertures (ou tectrices) (5) sont des petites plumes disposées du bord d'attaque de l'aile jusqu'aux rémiges. Elles donnent à l'aile sa forme aérodynamique.
En vol, les scapulaires (face supérieure de l'aile) (6) et les axillaires (face inférieure) comblent l'espace situé entre le corps et le bord interne de l'aile.
La stabilité de l’oiseau au cours du vol est assurée par les plumes de la queue : les rectrices. Elles sont particulièrement mobiles et permettent de changer de direction avec l’aide des ailes ainsi que de freiner lors de l’atterrissage.
L’aérodynamisme s’effectue grâce à la forme des ailes qui peut être divisée en quatre catégories : aile elliptique, aile à grande vitesse, aile à grand allongement et aile large munie d’interstices.
L'aile elliptique est une aile à courbe légèrement asymétrique qui assure une bonne maniabilité et régularise presque entièrement la répartition de la poussée.
L'aile à grande vitesse est une aile exceptionnellement plate dont l'extrémité effilée est légèrement elliptique. De contour régulier, le bord de fuite de ce type d'aile se confond avec le corps, ce qui réduit toute traînée turbulente. Son allongement est modérément élevé (les ailes sont assez longues et étroites) et sa flèche très prononcée réduit la traînée. Ce type d'aile, sans interstice aucun, produit un battement constant et rapide. Sa particularité permet un vol très rapide et une assez faible dépense d'énergie.
L’aile à grand allongement est un type d'aile longue, mince et effilée qui permet un vol plané à haute vitesse et n'exige qu’une faible dépense énergétique. L'envergure d'aile peut atteindre cinq fois la longueur du corps.
L’aile large munie d’interstices se caractérise par un allongement modéré à mi-chemin entre l'aile elliptique et l'aile à grande vitesse, une forte cambrure et une extrémité fortement échancrée : les interstices. Les aigles, les vautours et les cigognes ont des ailes larges munies d'interstices. Ce type d'aile est bien adapté au vol à voile (utilisation du vol plané). L'aile large réduit la charge alaire et permet un vol lent. Les interstices, créés par la séparation des rémiges primaires, réduisent la turbulence tout en augmentant la portance. Cette adaptation permet en outre aux rapaces de porter de lourdes proies.
Toutes les caractéristiques de la morphologie de l'oiseau sont adaptées au vol. Ces caractéristiques diffèrent par rapport au vol employé que nous étudierons dans la prochaine partie.
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