Squelette

Le squelette aviaire se distingue par sa résistance et sa légèreté, obtenues par fusion d’éléments et par pneumatisation (présence de cavités d’air). Le crâne représente une avance sur celui des reptiles dans le crâne relativement plus grand avec fusion d’éléments, rendue possible par le fait que les oiseaux ont une taille adulte fixe. Les oiseaux diffèrent des mammifères en étant capables de déplacer la mandibule supérieure plutôt que la inférieure, par rapport au crâne. Lorsque la bouche est ouverte, les mâchoires inférieure et supérieure bougent: le premier par une articulation simple en forme de charnière avec l’os quadratique à la base de la mâchoire, le second par une flexibilité fournie par une charnière entre les os frontal et nasal. Lorsque la mâchoire inférieure se déplace vers le bas, le quadrate bascule vers l’avant sur son articulation avec le crâne, transférant ce mouvement à travers les os du palais et la barre osseuse sous l’œil au maxillaire, l’os principal de la mâchoire supérieure.

Le nombre de vertèbres varie de 39 à 63, avec une variation remarquable (11 à 25) au sein de la série cervicale. Le principal type d’articulation vertébrale est hétérocoeleux (en forme de selle). Chacune des 3 à 10 (généralement 5 à 8) vertèbres thoraciques porte normalement une paire de côtes complètes constituées d’une côte vertébrale dorsale articulée avec la vertèbre et avec la côte sternale ventrale, qui à son tour s’articule avec le sternum (sternum). Chaque nervure vertébrale porte un éperon plat orienté vers l’arrière, le processus unciné, caractéristique des oiseaux. Le sternum, les côtes et leurs articulations forment la base structurelle d’une action de soufflet, par laquelle l’air est déplacé à travers les poumons. L’arrière des vertèbres thoraciques est une série de 10 à 23 vertèbres fusionnées, le synsacrum, auxquelles la ceinture pelvienne est fusionnée. Postérieur au synsacrum se trouve une série de vertèbres caudales libres et enfin le pygostyle, qui se compose de plusieurs vertèbres caudales fusionnées et supporte les plumes de la queue.

Le sternum se compose d’une plaque située ventralement à la cavité thoracique et d’une quille médiane s’étendant ventralement à partir de celle-ci. La plaque et la quille forment la principale zone de fixation des muscles de vol. Les os de la ceinture pectorale sont constitués du triangle (furcula) et des coracoïdes appariés et des omoplates (omoplates). L’omoplate en forme d’épée s’articule avec le coracoïde et l' »armbone” supérieur (humérus) et se trouve juste à l’arrière du panier thoracique. Le coracoïde s’articule avec le bord avant du sternum et avec l’omoplate, l’humérus et la furcula. La furcula relie les articulations de l’épaule au bord antérieur de la quille du sternum. Il se compose de clavicules appariées (clavicules) et, probablement, de l’interclavicule médiane non appariée.

Les os du membre antérieur sont modifiés pour le vol avec des plumes. Les modifications majeures incluent la restriction du mouvement des articulations du coude et du poignet à un plan, la réduction du nombre de chiffres, la perte de griffes fonctionnelles, la fusion de certains os de la « main” (les métacarpes et la plupart des carpates) en un carpométacarpe, et la modification des éléments, en particulier ceux vers l’extrémité du membre (distal), pour la fixation des plumes. Les os des ailes sont creux et la cavité de l’humérus est connectée au système de sac à air. En règle générale, les grands oiseaux volants ont une pneumaticité proportionnellement plus grande dans le squelette que les petits. Les os hautement pneumatiques des grands oiseaux volants sont renforcés par des entretoises osseuses aux points de contrainte. L’humérus, le radius et le cubitus sont bien développés. Les plumes de vol secondaires sont attachées à l’ulna, qui transmet ainsi directement la force des muscles de vol à ces plumes et est donc relativement plus lourde que le radius. Deux petits os du poignet sont présents: le radial, ou scapholunaire, et le cubitus, ou cunéiforme. Le premier se situe entre l’extrémité distale du radius et la partie proximale (la partie vers le corps) du carpométacarpe. Lorsque l’articulation du coude est fléchie (pliée), le radius glisse vers l’avant sur le cubitus et pousse le radial contre le carpométacarpe, qui à son tour fléchit le poignet. Ainsi, les deux articulations fonctionnent simultanément. Le cubitus en forme de U s’articule avec le cubitus et le carpométacarpe. Les anatomistes diffèrent sur les os de la « main » reptilienne représentés dans l’aile de l’oiseau. Les preuves embryologiques suggèrent que les chiffres sont II, III et IV, mais il est possible qu’ils soient en fait I, II et III. Le carpométacarpe se compose de carpales fusionnés (os du poignet) et de métacarpes (os de la paume), métacarpes II et III (ou III et IV) contribuant la plus grande partie de l’os. Les os des ”doigts » (phalanges) sont réduits à un chacun sur les chiffres externe et interne et deux sur celui du milieu. Les plumes de vol primaires sont attachées au carpométacarpe et aux chiffres, le nombre attaché à chacun étant caractéristique des différents grands groupes d’oiseaux.

La ceinture pelvienne se compose de trois éléments appariés, l’ilia, l’ischia et le pubis, qui sont fusionnés en une seule pièce avec le synsacrum. L’ilium est l’élément le plus dorsal et le seul s’étendant vers l’avant de l’alvéole de la jambe (cotyle). L’ilium est fusionné avec le synsacrum et l’ischium, ce dernier étant fusionné avec le pubis. Tous les trois servent d’attaches pour les muscles des jambes et contribuent au cotyle, qui forme l’articulation du fémur. Le squelette de la jambe se compose du fémur (fémur), de l’os principal de la jambe inférieure (tibiotarse), du péroné, des os fusionnés de la cheville et du pied moyen (tarsométatarse) et des orteils (phalanges). Le péroné est le plus grand à son extrémité supérieure, où il fait partie de l’articulation du genou et se rétrécit jusqu’à un point distal, ne faisant jamais partie de l’articulation de la cheville. Cette dernière articulation est simplifiée, il n’y a que deux os impliqués: le tibiotarse, constitué du tibia (le tibia dit shinbone chez l’homme) fusionné avec les trois os supérieurs de la cheville (tarses proximaux), et le tarsométatarse, résultant de la fusion des métatarses I à IV et de la rangée distale de tarses. Les métatarses II à IV contribuent le plus au tarsométatarse. Le nombre de base de phalanges (sections) sur les orteils est respectivement de deux, trois, quatre et cinq, soit un de plus que le nombre de l’orteil. La plupart des oiseaux ont quatre orteils, le cinquième étant toujours absent, mais il existe de nombreuses variations dans le nombre de chiffres, ou phalanges, représentant des réductions de la disposition de base.

Le pied aviaire de base est adapté au perchoir. Le premier orteil (hallux) s’oppose aux trois autres, et les tendons des muscles qui plient les orteils passent derrière l’articulation de la cheville de telle sorte que lorsque la cheville est pliée, les orteils le sont également. Le poids d’un oiseau accroupi maintient ainsi les orteils serrés autour du perchoir.