Lorsqu’on cherche la plus grande bête qui ait jamais pris son envol, on peut penser qu’il est judicieux de regarder les plus grands oiseaux vivants aujourd’hui.
Un géant des temps modernes pèse jusqu’à 330lb (150kg) et peut mesurer 9ft (2,75m) avec des ailes s’étendant sur près de 6,5ft (2m). Mais il s’agit de l’autruche, qui ne vole pas, comme on le sait.
Et aucun des autres grands oiseaux de la famille des ratites, qui comprend l’émeu, le nandou et le casoar. De même, le manchot empereur de 1 m (3ft) et le manchot royal, légèrement plus court, atteignent tous deux des poids impressionnants mais ne « volent » que sous l’eau.
L’oiseau volant le plus lourd est sans doute l’outarde kori d’Afrique australe. Les mâles peuvent atteindre 42lb (19kg) avec une envergure pouvant aller jusqu’à 2,5ft (75cm), mais ces oiseaux terrestres volent rarement.
En se concentrant sur les oiseaux qui sont dans leur élément sur l’aile, le condor des Andes est souvent nommé comme le plus grand oiseau volant. Parmi ces vautours d’Amérique du Sud qui vivent dans les montagnes, les mâles peuvent peser jusqu’à 33lb (15kg) et avoir des ailes qui peuvent s’étendre sur 10ft 5in (3,2m).
Au-dessus de la haute mer, il y a un oiseau qui pourrait ne peser qu’environ 19lb (8,5kg) mais ses ailes s’étendent couramment sur plus de 9ft 10in (3m). L’albatros errant détient le record d’envergure pour tout oiseau volant, le maximum ayant été enregistré à 3,63 m (11ft 10in).
Il peut voler sans aucun coût mécanique grâce au « soaring dynamique » : il utilise l’énergie du vent pour parcourir des milliers de kilomètres sans l’effort de battre des ailes.
Bien sûr, les oiseaux ne sont pas les seuls animaux aux ailes impressionnantes. Connues diversement sous le nom de mégabats, de renards volants ou de chauves-souris frugivores, un certain nombre de chauves-souris tropicales ont également pris de l’ampleur.
» est la plus grande en poids, pesant un peu plus d’un kilogramme « , explique Tammy Mildenstein, de l’Unité de recherche sur la conservation des chauves-souris d’Asie du Sud-Est, qui a beaucoup travaillé avec les chauves-souris en Indonésie. « Il existe deux autres espèces de Pteropus, Pteropus vampyrus et Pteropus giganteus, qui sont légèrement plus grandes en termes d’envergure. Toutes sont très proches en poids et ont une envergure de près de 2m. »
Alors qu’un de ces noms latins suggère quelque chose de plus sinistre, les chauves-souris maintiennent en fait leur taille grâce à un régime de fruits. Certaines boivent également du nectar et mangent des feuilles. Elles butinent dans la canopée de la forêt car leurs ailes sont trop grandes pour qu’elles puissent facilement naviguer entre les arbres.
« L’avantage d’avoir de grandes ailes semblables à celles des cerfs-volants est qu’elles peuvent planer et voler sur de très longues distances », explique Mildenstein. « Cela aide les renards volants à parcourir en moyenne 50 km dans les forêts chaque nuit pour collecter de la nourriture. »
Le vol est utile pour tous les animaux qui doivent parcourir de longues distances pour trouver de la nourriture ou des compagnons. Mais pour trouver de véritables géants, nous devons remonter dans le temps jusqu’à une époque où les continents ne s’étaient pas encore installés dans leurs positions actuelles.
Les plus grands oiseaux vivaient il y a environ 25 millions d’années, selon les preuves fossiles.
« Pelagornis sandersi est le plus grand oiseau volant répertorié par son envergure », explique Michael Habib de l’Université de Californie du Sud à Los Angeles, un expert des anciens animaux volants.
Cette « mouette sur stéroïdes » avait des ailes qui pouvaient mesurer 7,38m (24ft 2in) d’une extrémité à l’autre et on estime qu’elle pesait entre 20 et 40kg (44-88lb).
En revanche, le plus lourd oiseau volant connu, Argentavis, faisait plus de deux fois ce poids mais avait une envergure plus courte. Des vestiges dans les fosses de goudron de La Brea, à Los Angeles, suggèrent qu’il vivait plus récemment, il y a environ 6 millions d’années, selon Habib.
Sautant encore plus loin dans le temps, nous quittons les oiseaux reconnaissables et rencontrons les ptérosaures.
Ces reptiles ont évolué le pouvoir de voler avant les oiseaux, et quelques-uns l’ont fait à grande échelle. Nommé d’après le dieu serpent à plumes méso-américain, Quetzalcoatlus northropi vivait il y a environ 68 millions d’années et volait sur des ailes de 34 pieds (10,4 m).
Habib dit qu’il y a quelques ptérosaures azhdarchidés apparentés qui sont à égalité pour le titre de plus grande bête volante.
« Les estimations de l’envergure des ailes sont généralement assez fiables », dit-il. « Les estimations de masse sont beaucoup moins fiables, sauf pour les quelques espèces pour lesquelles nous disposons de squelettes complets et non broyés. »
« Cela dit, la plupart des estimations de masse pour les plus grands ptérosaures convergent, en utilisant de multiples méthodes, autour d’une fourchette de 200-260 kg à l’heure actuelle, ce qui représente une confiance décente. »
En d’autres termes, ils pesaient autant qu’un piano droit et leurs ailes étaient plus longues qu’un bus londonien.
Colin Palmer de l’Université de Bristol, au Royaume-Uni, a travaillé avec Habib pour explorer les limites mécaniques de ces ptérosaures géants. Il estime leur envergure maximale à 36 pieds (11m), en se basant sur la théorie aérodynamique et les archives fossiles.
Il dit que les archives fossiles des plus grandes espèces sont parcellaires, mais qu’il existe de bonnes preuves provenant de la mise à l’échelle de l’envergure des ailes de 23 pieds (7m) d’animaux apparentés qui se sont fossilisés plus souvent.
« Les calculs suggèrent que les plus grands ptérosaures ne pouvaient pas battre continuellement, » dit Palmer. Au lieu de cela, la masse musculaire estimée de Quetzalcoatlus et de ses semblables suggère qu’ils avaient un style de vol similaire aux condors modernes.
« Les grands volants ne peuvent généralement pas soutenir le battement pendant de longues périodes », explique Habib. « Ce sont généralement des animaux planeurs, ce qui signifie qu’ils utilisent le vol motorisé une partie du temps, puis le vol non motorisé le reste, en utilisant les thermiques, les gradients de vent et d’autres sources d’énergie pour rester en altitude pendant de longues périodes. »
Le décollage et l’atterrissage deviennent également un problème pour les animaux vraiment grands.
De nombreux oiseaux modernes utilisent leurs pattes pour alimenter leur décollage et contrôler leur atterrissage. Vous pouvez voir cela à une table d’oiseaux.
Mais une fois qu’ils sont en l’air, leurs pattes ne sont qu’un poids supplémentaire à porter tandis que les ailes font le travail difficile. Les espèces qui volent sur de longues distances ont besoin de beaucoup de puissance dans leurs muscles pectoraux, et ne peuvent pas se permettre un excès de bagage comme de grosses pattes. Selon Palmer, cela explique les décollages bruyants, battant des ailes, et les atterrissages disgracieux des cygnes.
En revanche, les ptérosaures auraient utilisé les mêmes muscles pour décoller et voler, se poussant du sol avec leurs membres antérieurs. Ils avaient des os remplis d’air, comme les oiseaux modernes, ce qui permettait de maintenir leur poids total à un niveau bas.
Les ailes en tissu mou des ptérosaures ont rarement été préservées, mais Palmer a utilisé des connaissances en ingénierie pour modéliser les possibilités. Au lieu de plumes, les ailes des ptérosaures auraient été des membranes, semblables à celles des chauves-souris.
Ces ailes s’étendaient d’un doigt allongé à leur cheville avec des bords fibreux de renforcement pour les aider à voler efficacement. Palmer suggère que ces adaptations pourraient être ce qui leur a permis d’atteindre de telles tailles et de devenir les prédateurs dominants de leur époque.
Mais l’âge d’or des géants volants n’est pas forcément derrière nous.
« Dans quelques millions d’années, un autre groupe d’oiseaux pourrait atteindre des proportions géantes ; il n’y a aucun moyen de le savoir », dit Habib.
« Les chauves-souris peuvent aussi devenir beaucoup plus grandes qu’elles ne le sont, mécaniquement, mais la gamme actuelle d’écologies et d’histoires de vie chez les chauves-souris ne sélectionne pas la grande taille. Il pourrait facilement y avoir des chauves-souris de la taille d’un albatros, si ce n’était qu’une question de mécanique. »