Lorsque j’enseignais l’ornithologie, il y avait plusieurs questions que mes étudiants posaient invariablement à un moment ou à un autre de la session académique. L’une d’entre elles était de savoir pourquoi les œufs de rouge-gorge sont bleus?

Même Charles Darwin s’est interrogé sur les raisons évolutives pour lesquelles la coquille des œufs des oiseaux varie du blanc au bleu verdâtre foncé. Puisqu’il s’agit d’une question si simple et si évidente à méditer, on pourrait penser que quelqu’un aurait trouvé la raison depuis longtemps. Et en effet, il existe un certain nombre d’hypothèses qui expliquent la pigmentation des coquilles d’œufs – les plus largement acceptées sont soit le camouflage, soit la protection contre la lumière du soleil.

Le camouflage fourni par les coquilles d’œufs ternes et tachetées est, bien sûr, le facteur le plus important qui a conduit à l’évolution des couleurs et des motifs des coquilles d’œufs, en particulier pour les oiseaux qui nichent sur, ou près du sol.

Mais le camouflage n’explique pas pourquoi les œufs d’autres oiseaux auraient des couleurs vives et unies, comme le blanc non moucheté ou les bleus intenses et les bleus verdâtres – puisque ces couleurs peuvent rendre les œufs faciles à repérer, surtout lorsqu’ils sont dans un nid à coque ouverte. Ainsi, les couleurs unies et vives des coquilles d’œufs doivent nécessairement résulter d’autres types de pressions évolutives que le camouflage contre les prédateurs affamés. L’autre hypothèse largement acceptée est que les œufs unis non mouchetés pourraient être le meilleur compromis pour survivre à l’exposition au soleil.

Pour clarifier les interactions entre les pigments de la coquille d’œuf et la lumière du soleil, David Lahti, professeur adjoint de biologie à la City University of New York, et Dan Ardia, professeur associé de biologie au Franklin & Marshall College, ont fait équipe pour y regarder de plus près.

Leurs questions centrales visaient à identifier si la pigmentation de la coquille d’œuf pouvait aider l’œuf à maintenir un équilibre entre deux effets opposés, et potentiellement dommageables, de la lumière du soleil : la transmission de la lumière (y compris des UV) à travers les coquilles d’œufs blanches ou de couleur claire et la surchauffe rapide des œufs dont la coquille est plus sombre (bleu verdâtre).

Parce que le tisserin du village, Ploceus cucullatus, produit des œufs dans une gamme de couleurs solides, allant du blanc à un bleu verdâtre moyen, il a été possible de faire des comparaisons quantitatives directes pour une variété de couleurs de coquilles d’œufs produites par cette espèce dans un environnement lumineux contrôlé.

Les chercheurs ont testé quatre composantes de l’hypothèse de la lumière solaire :

1. les rayons ultraviolets (UV) dommageables peuvent se transmettre à travers les coquilles d’œufs des oiseaux
2. les rayons infrarouges (IR) à des intensités naturelles peuvent chauffer l’intérieur des œufs
3. une coloration plus intense des œufs diminue la transmission de la lumière. (« le pigment comme parasol »)
4. une coloration plus intense de l’œuf augmente l’absorption de la lumière par la coquille et chauffe l’intérieur de l’œuf (« effet voiture noire »)

Les chercheurs ont mesuré les trois destins de la lumière visible incidente sur un œuf d’oiseau, et ont comparé ces destins pour un œuf blanc à ceux d’un œuf bleu verdâtre, et ont constaté que la couleur de la coquille d’œuf affectait effectivement la réflectance (R ; colonne de gauche), l’absorbance (A ; colonne du milieu) et la transmittance (T ; colonne de droite) de la lumière solaire (figure 4) :

Des expériences supplémentaires ont révélé que, comme les chercheurs l’avaient prédit, les coquilles d’œufs plus foncées (vert-bleu) protégeaient effectivement mieux l’intérieur de l’œuf (où se développe ce précieux embryon) de la lumière, notamment des dangereux rayons UV endommageant l’ADN. Mais en même temps, les pigments plus foncés permettaient aussi aux œufs d’absorber plus de lumière et donc, les faisaient chauffer plus rapidement – et la surchauffe peut accélérer le développement embryonnaire, ce qui entraîne ensuite une série d’autres problèmes.

Donc, en gros, dans les environnements à luminosité modérée, comme la forêt où nichent généralement les merles d’Amérique, les œufs des oiseaux évolueront vers une couleur foncée pour protéger l’embryon du Soleil, alors que les nids dans des environnements plus lumineux, comme les parcs ouverts, les régions semi-arides et arides, les dangers d’une surchauffe rapide favorisent des coquilles d’œufs blanches ou plus claires.

Ces résultats sont utiles pour prédire les types d’environnements dans lesquels les oiseaux nichent, mais peuvent aussi expliquer pourquoi certaines espèces d’oiseaux, comme le tisserin du village, produisent des œufs de couleurs variées, du blanc au bleu verdâtre foncé.