Etrange : Les iguanes ont des poumons similaires aux oiseaux

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Le flux d'air dans leurs poumons est unidirectionnel. Comme chez les oiseaux. Cette caractéristique, généralement considérée comme une adaptation au vol, est donc bien plus archaïque.

Le système respiratoire très complexe des oiseaux se compose de poumons et de sacs aériens dans lesquels l'air circule de façon unidirectionnelle. Ainsi, que l'oiseau respire ou expire, il y a toujours de l'air "neuf" dans ses poumons.

Chantal Proulx 23/2/2011

Ce système permet de faire face au besoin énergétique constant de l'oiseau en plein vol. Les scientifiques pensaient qu'il s'agissait là d'une adaptation au vol comme les os creux ou les plumes. Mais la découverte d'une anatomie similaire chez les iguanes remet en question cette hypothèse. "Pendant des années on a pensé que les poumons des oiseaux ont évolué pour faire face aux besoins énergétiques du vol. Tout cela est faux : les iguanes ne volent pas !" s'exclame Colleen Farmer, biologiste à l'université de l'Utah.

Avec son équipe, il a étudié le trajet de l'air dans les poumons d'iguanes verts et d'autres reptiles. Pour cela, il a utilisé une machine à fumée et un fibroscope pour suivre le trajet de la fumée dans les voies respiratoires d'iguanes. Il a également effectué des modélisations à partir de scanners 3D pour créer un modèle du cycle ventilatoire de l'iguane.  

 Les iguanes verts ont des poumons similaires à ceux des oiseaux. Bob Cieri

Les résultats, publiés dans un article paru dans les PNAS, indiquent que l'air circule dans le système repiratoire des iguanes comme dans celui des oiseaux. Des recherches précédentes avaient également montré qu'il en est de même chez certaines espèces de crocodiles et chez les varans. Pour les biologistes, cette constatation signifie probablement que la configuration pulmonaire est plus vieille qu'on ne le supposait. Elle a sans doute été adoptée par un ancêtre commun aux oiseaux, aux dinosaures et aux reptiles, il y a plus de 300 millions d'années.

Outre leur intérêt dans la compréhension de l'évolution des reptiles et des oiseaux, ces résultats pourraient aussi aboutir à des innovations techniques. "On estime normalement que l'air entrant et sortant des poumons suit un gradient de pression, de la pression la plus élevée vers la plus basse. Ce n'est pas ce qui ce passe chez les oiseaux ou les reptiles", souligne Colleen Farmer.

Des mécanismes complexes contraignent l'air à suivre une seule direction indépendamment des pressions. Leur compréhension pourrait permettre de construire des dispositifs où des fluides circulent sans utiliser de valves mécaniques. Cela pourrait avoir un intérêt pour certains dispositifs médicaux comme les appareils à dialyse. "C'est tellement bizarre qu'aucun ingénieur n'aurait pu l'imaginer" conclut le biologiste.

Sciences et avenir 20/11/2014