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Patagium

membrane de peau présente chez les oiseaux, écureuils volants, reptiles, ou chauves-souris

Le patagium (terme latin signifiant bande ou frange) est une membrane de peau présente sur certains animaux comme des oiseaux, les écureuils volants, des reptiles (reptiles volants tels que les ptérosaures, lézards planeurs tels que le dragon volant, le gecko volant, ou Xianglong zhaoi (en)), ou les chauves-souris. Issu de la transformation du membre chiridien, il leur permet d'effectuer un vol plané ou actif[1].

Les différentes parties du patagium de chauve-souris (Corynorhinus townsendii).
Chez le ptérosaure (1) et la chauve-souris (2), la surface sustentatrice est constituée par un patagium. Leur aile est fonctionnellement homologue à celle de l'oiseau (3) dont le patagium est plus réduit, la surface portante étant assurée chez eux par les rémiges.
Dessin de Pteromys momonga en plein vol, arborant son patagium.

Patagium chez les chauves-souris

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Le patagium des chauves-souris est une membrane de peau largement supportée par les doigts II, III, IV et V hypertrophiés, le pouce restant libre[2]. Il provient de la persistance du tissu interdigital (entre les doigts) des membres antérieurs au cours du développement embryonnaire. Le maintien de la membrane interdigitée est permis par l'accumulation de petites modifications dans la régulation de certains gènes du développement[3],[4].

Cette membrane alaire mince et très vascularisée se divise en quatre parties (les platagia) distinctes[5] :

  • Propatagium : partie du patagium reliant le cou de la chauve-souris à son bras ;
  • Dactylopatagium : partie du patagium reliant les doigts entre eux ;
  • Plagiopatagium : partie du patagium reliant le dernier doigt aux pattes arrière ;
  • Membrane interfémorale, appelée aussi uropatagium ou cruropatagium : partie du patagium reliant les pattes arrière entre elles et dans laquelle se trouve incluse la queue de l'animal. Elle a pour fonction d'aider à diriger le vol et chez les espèces insectivores est utilisée pour capturer des proies. La membrane interfémorale se déploie en vol grâce au calcar, un appendice cartilagineux prolongeant le membre inférieur en direction de la queue.

Cette fine membrane rend la plupart des chiroptères trop vulnérables à la lumière et au soleil, ce qui pourrait expliquer l'activité exclusivement nocturne de la majorité des espèces de chauve-souris[6]. Elle est parcourue par un important réseau vasculaire qui irrigue l'aile, favorise sa cicatrisation[7] et la thermorégulation lorsqu'elle est en mouvement (dissipation de la chaleur[8] en excès générée au cours du vol)[9],[10],[11].
La vascularisation apparente du patagium, et plus particulièrement de l'uropatagium, est une caractéristique qui permet d'identifier une espèce[12]. Elle constituerait même pour chaque individu l'équivalent de notre empreinte digitale[13].

Le patagium chez les chiroptères procure non seulement « la surface d’appui de l’aile mais il peut aussi servir à d’autres fonctions complémentaires : envelopper l’animal en hibernation suspendu la tête en bas, retenir le bébé au moment de l’accouchement dans la même position et chez certaines espèces inféodées aux milieux aquatiques servir d’épuisette (l’uropatagium) en passant au ras de l’eau pour cueillir des petits poissons ou des insectes ; c’est le cas par exemple du murin de Daubenton[14] » qui capture ses proies (essentiellement des petits diptères)[15] avec sa gueule, ses pieds ou cette membrane alaire[16].

Patagium chez les ptérosaures

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Le patagium des ptérosaures est très proche de celui des chauves-souris, à la différence près que, les ptérosaures ne possédant qu'un seul doigt soutenant chaque aile, le dactylopatagium et le plagiopatagium sont remplacés par le brachiopatagium ou cheiropatagium, membrane tendue entre le doigt porteur et les membres postérieurs[17].

Patagium chez les oiseaux

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Les Oiseaux sont également dotés d'une membrane alaire appelée patagium. Les deux membranes alaires (ou patagia) sont des surfaces très réduites entre les os du membre antérieur et le bord d'attaque de l'aile (membrane axillaire ou postérieure, qui s'étend du coude aux flancs, membrane antérieure qui va de l'épaule à la main). Ces animaux ont cependant développé leur mode de sustentation dans l'air par de longues rémiges plutôt que par ces petites surfaces portantes. En effet, ils « présentent paradoxalement une différenciation du membre antérieur moins poussée, du moins à l’origine, que celle des Ptérosaures et des Chiroptères : la surface portante est constituée chez eux par les plumes, lames de kératine souples, légères et de structure complexe, et non par un patagium renforcé d’éléments squelettiques allongés[18] ».

Patagium chez les rongeurs, dermoptères et diprotodontes

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Sont concernés les écureuils volants, les lémurs volants et les phalangers volants.

Notes et références

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  1. ↑ « patagium », sur larousse.fr
  2. ↑ Le pouce libre est utile « durant le vol pour positionner le bord d'attaque de la voilure, tout comme pour les déplacements à pied. L'ancrage du pouce est facilité par sa griffe ». Cf Laurent Arthur et Michèle Lemaire, Les Chauves-souris de France Belgique Luxembourg et Suisse, éditions Biotope, (lire en ligne), n.p.
  3. ↑ (en) Dorit Hockman, Chris J. Cretekos, Mandy K. Mason, Nicola Illing, « A second wave of Sonic hedgehog expression during the development of the bat limb », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 105, no 44,‎ , p. 16982–16987 (DOI 10.1073/pnas.080530810)
  4. ↑ (en) Karen E. Sears, Richard R. Behringer, John J. Rasweiler, Lee A. Niswander, « Development of bat flight: morphologic and molecular evolution of bat wing digits », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 103, no 17,‎ , p. 6581–6586 (DOI 10.1073/pnas.0509716103).
  5. ↑ Christian Dietz, Otto von Helversen, Dietmar Nill (traduction Dubourg-Savage), L’encyclopédie des chauves-souris d’Europe et d’Afrique du Nord, delachaux et niestlé, (2007) 2009, 400 p.
  6. ↑ Vincent Albouy, Jacques Blondel, Le vol chez les animaux, Quæ, , p. 138
  7. ↑ (en) DeeAnn Marie Reeder, The Lives of Bats. A Natural History, Princeton University Press, , p. 54
  8. ↑ Le rendement des muscles de vol est faible : seulement 20 % (ou 4 % au minimum pour les plus petites espèces) de l'énergie métabolique est convertie en énergie mécanique, le reste étant dissipé sous forme de chaleur. L'hyperthermie est donc un danger important, d'où le rôle thermorégulateur essentiel du patagium qui se traduit par un gradient de température prononcé au niveau des muscles alaires. Cf (en) Jonathan D. Reichard, Spenser R Fellows, Alexander J Frank, Thomas H Kunz, « Thermoregulation during Flight: Body Temperature and Sensible Heat Transfer in Free-Ranging Brazilian Free-Tailed Bats (Tadarida brasiliensis) », Physiological and Biochemical Zoology, vol. 83, no 6,‎ , p. 885 (DOI 10.1086/657253) et (en) Andrea D. Rummel, Sharon M. Swartz, Richard L. Marsh, « Warm bodies, cool wings: regional heterothermy in flying bats », Biology Letters, vol. 15, no 9,‎ (DOI 10.1098/rsbl.2019.0530).
  9. ↑ (en) R.B. Cowles, « Vascular Changes in the Wings of Bats », Science, vol. 105, no 2727,‎ , p. 362-363 (DOI 10.1126/science.105.2727.362)
  10. ↑ (en) William G. Reeder & Raymond B. Cowles, « Aspects of Thermoregulation in Bats », Journal of Mammalogy, vol. 32, no 4,‎ , p. 389-403
  11. ↑ (en) Matthew J. Kluger, James Edward Heath, « Vasomotion in the bat wing: A thermoregulatory response to internal heating », Comparative Biochemistry and Physiology, vol. 32, no 2,‎ , p. 219-226 (DOI 10.1016/0010-406X(70)90935-7)
  12. ↑ (en) Nikolai E. Dokuchaev, « Uropatagium venation pattern in bats as diagnostic character (by the example of genus Myotis) », Russian Journal of Theriology, vol. 14, no 2,‎ , p. 129-132 (DOI 10.15298/rusjtheriol.14.2.01).
  13. ↑ Nathaniel Herzberg, « Une nuit avec les mordus des chauves-souris », Le Monde, no 23260,‎ , p. 4 du Cahier Science.
  14. ↑ Gérard Guillot, « Sur les ailes des chauves-souris », sur zoom-nature,
  15. ↑ Photographie du murin de Daubenton capturant un insecte . Nill & Siemers (2001), tiré de Kapfer, G. & Rigot, T. (2005) Fidélité spatiale d'une population de Murins de Daubenton (Myotis daubentonii) en région bruxelloise et utilisation d'une hétraie cathédrale. In Les Mammifères Forestiers, Actes du XXVIIIème colloque francophone de mammalogie de la SFEPM (ed L. Tillon), Vol. 18, pp. 92. Tillon, L., Bergerie Nationale de Rambouillet (78)
  16. ↑ « Myotis daubentonii (Kuhl, 1817) », sur mnhn.fr (consulté le ).
  17. ↑ Guillaume Lecointre (dir.), Guide critique de l'évolution, Belin, , p. 371.
  18. ↑ Membres. Les Grands Articles d'Universalis, Encyclopaedia Universalis, (lire en ligne), n.p.

Voir aussi

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