poids poussée trainée portance poids portance trainéepoussée

Poids

Poussée Trainée

PortanceLa physique du vol

Le vol implique la réalisation de 3 fonctions élémentaires:

La sustentation

Poids

Portance


La propulsion

Trainée Poussée


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


L'Icarosaurus est un genre éteint de sauropside du Trias supérieur (-228 à -200 MA) du New Jersey

Reconstitution d’Icarosaurus

Squelette d’Icarosaurus

http://fr.wikipedia.org/wiki/Genre_(biologie)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Sauropside

http://fr.wikipedia.org/wiki/Trias


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

http://fr.wikipedia.org/wiki/Vol_(animal)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Membre_sup%C3%A9rieur_humain

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.

http://www.universalis.fr/encyclopedie/squelette/

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)

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



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 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


Les plumes de recouvrement jouent un rôle dans la reconnaissance des individus de même espèce, dans le camouflage et dans la parade nuptiale.


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


Théropodes Maniraptoriens oiseaux

Plumes filamenteuses



Duvet Duvet

Plumes de recouvrement

Plumes de recouvrement

Pennes

On a également retrouvé sur des fossiles des plumes filamenteuses.

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

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