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Poids
Poussée Trainée
PortanceLa physique du vol
Le vol implique la réalisation de 3 fonctions élémentaires:
La sustentation
Poids
Portance
Le vol implique la réalisation de 3 fonctions élémentaires:
La propulsion
Trainée Poussée
Le vol implique la réalisation de 3 fonctions élémentaires:
L’équilibration
Une première solution : le vol plané ou parachutal
Squelette de coelurosauravus de la fin du Permien (-280à -248 MA) trouvé en Allemagne
Reconstitution de coelurosausravus
Une première solution : le vol plané ou parachutal
L'Icarosaurus est un genre éteint de sauropside du Trias supérieur (-228 à -200 MA) du New Jersey
Reconstitution d’Icarosaurus
Squelette d’Icarosaurus
Une première solution : le vol plané ou parachutal
PoissonVolant :exocet
Grenouille volante:Racophorus
Lézard volant: Draco volans
Ecureuil volant: Glaucomys volans
Quelques planeurs actuels
Squelette de Draco volans
Une meilleure solution : le vol propulsé et L’aile
L’aile , en tant qu’organe de locomotion est apparue à 4 reprises chez les animaux au cours de l’histoire de la Vie:• Chez les insectes ( invertébrés)•Chez les reptiles du secondaire ( vertébrés)•Chez les oiseaux ( vertébrés)•Chez les chiroptères( vertébrés).
PtérodactyleSquelette de ptérodactyle provenant des calcaires lithographiques du Jurassique de Bavière, figuré par Cuvier dans ses Recherches sur les ossements fossiles (1812). Ce naturaliste fut le premier, en 1801, à reconnaître en cet animal un reptile volant disparu.
Le vol des ptérosaures
PtéranodonPtérodactyle Rhamphorhynque
Le vol des ptérosaures
ll semble que les ptérosaures aient été les premiers vertébrés volants. Ils possédaient de grandes ailes formées d'une série de membranes: La plus importante, le cheiropatagium (aussi appelée brachiopatagium) fixée au quatrième très long doigt de leurs membres supérieurs, une autre entre le poignet et le tronc, appelée Propatagium, soutenue par l'os ptéroïde, et enfin une troisième rattachée à la cuisse et à la queue, le cruropatagium. Leur répartition a été mondiale
Le vol des chiroptères
Une roussette ou renard –volant; un exemple de chiroptère.
Le vol des chiroptères
Pour savoir comment est constituée une aile de chiroptère, observez le squelette présent dans la salle et compléter le document proposé
Le vol des oiseauxC'est en 1861 que le paléontologue allemand Christian Erich Hermann von Meyer (1801-1869) propose le nom d'Archaeopteryx lithographica pour une plume isolée trouvée dans les calcaires lithographiques du Jurassique supérieur (quelque 150 millions d'années) de Bavière. Cette même année, un squelette d'oiseau primitif est mis au jour à proximité. Neuf autres spécimens seront découverts par la suite, provenant tous de cette région d'Allemagne.
Une incroyable découverte!
Un fossile avec des caractères reptiliens:•Des griffes•Une bouche pleine de dents• une longue queue osseuse
Le vol des oiseaux
Le vol des oiseaux
Cependant, cet animal avait aussi des plumes et des ailes…
Le vol des oiseaux
Squelette d’une aile d’oiseau: Hum=humérus, r=radius, u=cubitus ou ulna, c=carpes, mc=métacarpe, I II et III nb de doigts.
Le vol des oiseauxEssayons d’y voir un peu plus clair dans les liens entre reptiles et oiseaux.
Ce schéma est un arbre phylogénétique (ou cladograme)Il montre les relations évolutives entre les oiseaux ( pigeon) et les différents groupes de reptiles.
Le vol des oiseaux
Tous les animaux qui sont dans cette boîte sont des dinosaures.Ils partagent tous un même ancêtre commun . Celui a hérité d’une « innovation évolutive » présente chez tous ses descendants.
Dinosaures
Le vol des oiseaux
Les dinosaures ont un pouce opposable et un trou dans les os de la hanche.
Dinosaures
Le vol des oiseauxNous allons plus particulièrement nous intéresser aux saurischiens; des dinosaures comprenant 5 groupes dont un comprenant tous les oiseaux actuels. Les saurischiens possèdent un long coup flexible, une griffe recourbée sur le pouce et un deuxième doigt plus long que les autres?
Saurischiens
Dinosaures
Le vol des oiseaux
Dinosaures
Au sein des saurichtiens, les théropodes possèdent une nombre de doigts réduits, une mâchoire inférieure flexible, un bassin élargi et un angle important de rotation de la tête?
Saurischiens
Théropodes
Le vol des oiseaux
Les maniraptoriens possèdent un os du poignet en demi-lune, des mains plus grandes que leurs pieds et de très longs bras
Dinosaures
Sauricshiens
Théropodes
Maniraptoriens
Le vol des oiseaux
Les Oiseaux appartiennent donc à la lignée des dinosaures mais ils possèdent des caractères qui leur sont propres et certains de ces caractères sont lié au vol.
Dinosaures
Saurischiens
Théropodes
Maniraptoriens
Oiseaux
Le vol des oiseaux: l’aileNous allons examiner les caractéristiques du vol sur un squelette de pigeon et nous concentrer seulement sur 6 d’entre elles.
Os du poignet en demi-lune
Articulation de l’épaule dirigée vers le haut
Clavicules soudées
Sternum élargi = Bréchet
Réduction du nombre de doigts
Os pneumatiques ( creux , à paroi fine)
Le vol des oiseaux: l’aile
Réduction du nombre de doigts : 5-> 4 -> 3
Squelette de la main des différents groupes de dinosaures
Le vol des oiseaux: l’aileOs du poignet en demi- lune
Squelette de la main et du poignet des différents groupes de dinosaures( en rouge os en demi-lune)
Le vol des oiseaux: l’aile
L’orientation de l’articulation de l’épaule permet les battements d’ailes.Chez les oiseaux cette articulation est orientée vers le haut
Certaines espèces ont cette articulation orientée vers l’extérieure…
… et d’autres vers le bas
Le vol des oiseaux: l’aile
Le vol des oiseaux: l’aile
1.Étendez vos bras droit devant vous
2.Maintenant penchez-vous en avant afin que votre dos soit horizontal comme celui d’ un oiseau
3. Mettre vos bras en arrière vers le hautProcéder doucement sans mouvement brusque
Le vol des oiseaux: l’aileVous avez certainement trouvé cette position inconfortable, voire douloureuse; pourtant l’aile de l’oiseau se déplace facilement dans cette position à chaque battement grâce à son articulation dirigée vers le haut.
Le vol des oiseaux: l’aileLes clavicules fusionnées= « Fourchette »
Elles servent de point de fixation pour les muscles qui ramènent les ailes vers le bas et vers l’avant?
Le vol des oiseaux: l’aile
Le Bréchet : développement important du sternum.
Il permet la fixation des puissants muscles alaires
Le vol des oiseaux: l’aileDes os pneumatiques
Os plus légers à paroi fine permettent l’allègement du squelette
Le vol des oiseaux: les plumesLes plumes sont une des caractéristiques des oiseaux et certaines jouent un rôle essentiel dans le vol.
Nous allons commencer par explorer les différents types de plumes et le rôle qu’elles jouent .A quoi ressemble un oiseau sans plumes?
Le vol des oiseaux: les plumesIl y a les plumes qui permettent d’isoler le corps.
Les plumules ou duvet ont les barbules libres.Les semi-plumes possèdent un râchis( axe central). Les filoplumes sont réduites à un rachis et quelques barbes au sommet.
Le vol des oiseaux: les plumes
Il y a également les plumes de contour
Parmi lesquelles on distingue les plumes de recouvrement aussi appelées tectrices
Le vol des oiseaux: les plumes
Les plumes de recouvrement jouent un rôle dans la reconnaissance des individus de même espèce, dans le camouflage et dans la parade nuptiale.
Le vol des oiseaux: les plumes
Enfin, les pennes; plumes servant au vol sont situées sur les ailes ( rémiges) et la queue (rectrices)
Solidement ancrées, elles permettent d’augmenter la portance
Le vol des oiseaux: les plumes
Le vol des oiseaux: les plumes
Le vol des oiseaux: les plumes
Théropodes Maniraptoriens oiseaux
Plumes filamenteuses
Plumes filamenteuses
Plumes filamenteuses
Duvet Duvet
Plumes de recouvrement
Plumes de recouvrement
Pennes
On a également retrouvé sur des fossiles des plumes filamenteuses.
Le vol des oiseaux: les plumes
Depuis toujours l’Homme a essayer
de copier la nature…
Clément Ader et son avion « Eole ». Il aurait été le premier à faire décoller un engin motorisé plus lourd que l'air en 1890.
Orville et Wilbur WrightCe sont des pilotes et constructeurs aéronautiques américains et comptent parmi les pionniers de l’aviation.Ils réalisent leur premier vol motorisé en Caroline du Nord le 17 décembre 1903, cette appareil fut baptisé "Flyer".
Fossile d’un maniraptorien retrouvé en chine en 2000. Il est daté de -128 MA. Reconstitution du microraptor