Les pigeons ont des capacités de navigation extraordinaires. Prenez un pigeon de son grenier et laissez-le aller quelque part où il n’a jamais été auparavant et il rentrera chez lui après avoir tourné dans le ciel pendant un certain temps. Cette capacité remarquable s’étend à des endroits à des dizaines voire des centaines de kilomètres de son domicile et est d’autant plus remarquable pour les humains que nous en sommes apparemment incapables nous-mêmes.

Mais nous avons depuis longtemps utilisé la capacité d’accueil du pigeon, principalement pour porter des messages dans le passé. Et depuis plusieurs décennies, le pigeon joue un rôle central dans les tentatives des scientifiques de comprendre les mécanismes de la carte et de la boussole fondamentaux pour la navigation des oiseaux.

Alors qu’avons-nous appris ?

Hors du contact direct avec la maison, et hors du paysage auquel les oiseaux sont devenus familiers, il doit néanmoins y avoir des indices à grande échelle à la disposition de l’oiseau navigant avec lesquels il peut estimer sa position par rapport à la maison. De nombreuses théories ont évolué et diminué, de la lecture de l’arc solaire à la détection d’infrarouges à longue distance. Mais il y a peu de soutien pour ceux-ci.

Inquiétudes magnétiques

La plus attrayante et persistante est l’idée que les pigeons peuvent utiliser les gradients prévisibles d’intensité et d’angle de pendage dans le champ magnétique terrestre pour cartographier leur position par rapport aux valeurs connues à la maison. L’hypothèse de la carte magnétique est attrayante et persistante, mais largement sans soutien après des décennies de recherche expérimentale. C’est aussi probablement faux.

Une partie de la confusion est que de nombreux oiseaux (et probablement des pigeons) ont un compas magnétique qui leur donne un sens de la direction lorsqu’ils ne peuvent pas voir le soleil. Une boussole aide à rendre le mouvement sur de longues distances efficace et est au cœur de la migration, mais elle ne peut pas vous aider à naviguer si vous ne connaissez pas la direction de votre objectif. Cela nécessite une carte. Aussi improbable que cela puisse paraître, cette carte s’avère presque certainement être olfactive – les pigeons, et peut-être tous les oiseaux, naviguent en utilisant l’odorat.

Bon nez pour la direction

Les pigeons privés de la capacité de sentir ne peuvent pas naviguer. Trompez-les avec de l’air formant le mauvais site et ils voleront dans la mauvaise direction. Cela semble une chose simple à démontrer, mais en fait, tester l’hypothèse de la navigation olfactive de manière concluante s’est avéré remarquablement taxant et il y a encore des experts qui en doutent pour des raisons raisonnables.

Mais le poids des preuves issues de 40 années d’études rend l’affaire assez solide. Il est probable que les oiseaux apprennent la composition approximative des volatiles atmosphériques caractéristiques de leur région d’origine et comment cela varie avec les vents qui viennent de directions différentes, et sont ensuite capables d’extrapoler à des endroits inconnus s’ils sont emportés hors de leur trajectoire ou emmenés par un humain et relâchés. Même au-dessus des océans, les oiseaux (pas les pigeons bien sûr) peuvent utiliser des odeurs pour naviguer.

Plus près de chez nous, cependant, la privation olfactive a peu d’effet sur l’orientation d’un pigeon, et il semble qu’ils passent à un second mécanisme dominé par des indices de paysage visuels. Jusqu’à récemment, les scientifiques n’avaient pas les outils nécessaires pour observer un mouvement détaillé avec suffisamment de détails en dehors du laboratoire. Mais l’avènement des technologies de suivi embarquées miniatures telles que le GPS nous permet désormais de suivre les oiseaux avec une précision étonnante et de démêler les mécanismes de leur cognition spatiale dans la nature.

Nouvelles découvertes

Nous apprenons maintenant que les pigeons libérés à plusieurs reprises du même site apprennent bientôt un chemin habituel de retour auquel ils s’en tiennent fidèlement même si ce n’est pas le plus rapide. Différentes personnes apprennent et suivent des itinéraires différents. Les itinéraires suivent souvent des caractéristiques du paysage linéaires, telles que les routes ou les marges des champs, mais sont appris le plus efficacement sur des paysages de complexité intermédiaire. Cela signifie que les paysages urbains peuvent en fait être trop complexes pour un apprentissage optimal des itinéraires.

Associez des oiseaux avec des idées différentes sur la façon de rentrer à la maison du même endroit et le résultat est un exposé élégant de la propension de chaque oiseau à diriger ou à suivre les autres. Les oiseaux qui sont plus fidèles à leur propre itinéraire lorsqu’ils se rendent seuls à la maison sont plus susceptibles de devenir des leaders lorsqu’ils se rendent à la maison socialement.

Donc, si le cerveau du pigeon contient un réseau de voies apprises, comment ces souvenirs sont-ils acquis et comment interagissent-ils ? Récemment, mes collègues Andrea Flack et Dora Biro ont montré que devoir apprendre trois itinéraires en parallèle ne cause pas de confusion supplémentaire aux pigeons. L’apprentissage de l’itinéraire est mémorisé indépendamment, que les sites dont ils sont libérés soient rencontrés séquentiellement, entremêlés aléatoirement ou en rotation stricte.

Traiter l’art de la chasse au pigeon comme un laboratoire d’apprentissage naturel est une nouvelle science dans laquelle nous ne faisons que faire les premiers pas, et il semble que nous n’ayons pas encore trouvé les limites des capacités de l’oiseau. De toute évidence, nous avons encore beaucoup à apprendre du pigeon.