Est-ce que les Dragons peuvent voler ?

par DRAGON NEWS janvier 16, 2020

Est-ce que les Dragons peuvent voler ?

Voler ou planer


Avant d'analyser les différentes méthodes de vol, il est important d'examiner ce que les différentes cultures et traditions peuvent considérer comme " vol " ou " pilotage " par rapport aux conceptions modernes. Pendant de nombreux siècles, le terme " vol " a pu être appliqué à tout animal qui pouvait voler et qui semblait au moins pouvoir naviguer ou atterrir en toute sécurité. Ainsi, on attribue à de nombreux animaux des noms erronés, tels que l'" écureuil volant " et le " lézard volant commun ", qui sont tous deux des animaux planants. De même, il existe plusieurs espèces de " serpents volants ", qui font tous partie de la famille des Chrysopelea. Ces serpents aplatissent leur corps en étendant leurs côtes, ce qui leur permet de planer dans l'air.

Le vol plané diffère du vol en ce sens que les animaux planeurs naviguent dans les airs mais ne peuvent pas se propulser dans l'air à partir du sol. Par contre, les oiseaux volants ont la capacité de se propulser dans les airs et de se déplacer vers le haut à partir d'une position actuelle. De nombreuses espèces de planeurs utilisent des films d'air pour se maintenir en l'air, comme un simple morceau de peau qui peut être étiré, comme dans le cas des Draco Volans. 


Alors que certains animaux peuvent planer mais ne peuvent pas voler, les animaux qui peuvent voler planent. Ainsi, bien que de nombreuses espèces soient maintenant connues pour être des planeurs, comme les " écureuils volants " et les " poissons volants ", la capacité de voler leur a déjà été attribuée. Il est probable que de nombreuses histoires de dragons pourraient faire référence à un animal qui plane.


Les insectes : Premier en vol

Les insectes ont développé la capacité de voler bien avant toutes les espèces de vertébrés. Il y a plus de quatre cents millions d'années, les premiers insectes ont commencé à voler. Contrairement aux espèces de vertébrés qui ont évolué en vol plus tard, les insectes volants sont devenus des créatures entièrement hybridées, capables de ramper et de se déplacer avec leurs pattes lorsqu'ils sont posés sur le sol, ainsi que de voler. Les ptérosaures, les espèces aviaires et les chauves-souris sont tous devenus disgracieux à cause de l'évolution des membres antérieurs en ailes. Alors que les ptérosaures et les oiseaux ont certainement maintenu leur mobilité au sol en devenant bipèdes, on ne peut pas en dire autant des chauves-souris, qui doivent s'étaler maladroitement sur le sol.

Les insectes, par contre, ont conservé la capacité de ramper facilement et de voler. Leurs ailes sont des membranes minces et transparentes tendues entre des veines rigides, ce qui en fait des ailes solides et souples. Les ailes sont conçues pour brasser l'air, et les muscles des ailes d'insectes sont exclusivement contenus dans le thorax, ou le ventre, de l'insecte, ce qui signifie que leurs ailes n'ont même pas de tissus musculaires pour les alourdir. C'est pourquoi les insectes peuvent battre des ailes beaucoup plus rapidement que les autres créatures volantes, comme les oiseaux. Le colibri a la vitesse de battement des ailes la plus rapide connue chez les oiseaux, soit environ cinquante fois par seconde. Les bourdons, quant à eux, battent des ailes environ 150 fois par seconde et certains moustiques peuvent battre des ailes jusqu'à mille fois par seconde.

Les plus gros insectes volants connus étaient les Meganeura, un genre d'insectes ressemblant à des libellules et ayant une envergure de 75 cm (2,5 pi), qui sont éteints. 

Bien que les insectes aient évolué en premier lieu en vol et qu'ils aient conservé leur mobilité au sol, la taille est une considération importante. Le fait que les plus gros insectes volants connus possédaient une envergure d'environ 75 cm (2,5 pi) est une forte indication que les créatures draconiques ne sont pas issues de cette lignée.

Cependant, les adaptations fonctionnelles des insectes volants, comme la concentration des muscles de vol dans le thorax pour réduire la masse de l'aile, font que les insectes méritent d'être mentionnés. Toutes les autres espèces connues pour voler ont développé un ensemble d'adaptations extrêmes pour être plus aérodynamiques.

 

Vol de ptérosaure

Dès la découverte des fossiles de ptérosaure en 1784, les scientifiques avaient supposé que les ptérosaure avaient une structure alaire semblable à celle des chauves-souris. Cela est devenu perplexe, car les recherches sur l'aérodynamique de l'espèce ont révélé qu'une structure alaire semblable à celle des chauves-souris en ferait des oiseaux particulièrement peu volants. On attribue à Kevin Padian le fait d'avoir élucidé le mystère de la conception erronée du vol des ptérosaures, tout en poussant sa variation simplifiée du ptérosaure, révélant qu'il s'agit d'une évolution du vol vraiment distincte de celle des chauves-souris et des oiseaux.

Comme les chauves-souris, les ptérosaures avaient une aile en peau qui s'étendait des " doigts " (aussi appelés doigts et phalanges) et du membre antérieur au membre postérieur ou au torse/à l'encolure. Contrairement aux chauves-souris, cependant, les ptérosaures n'ont pas développé un attachement cutané qui nécessitait un positionnement exact des membres postérieurs pour le vol (les chauves-souris doivent être évasées). Tout comme les oiseaux, les ptérosaures avaient un système de locomotion double, avec une marche bipède et un vol avec les membres antérieurs. 

Le plus grand ptérosaure connu, et le plus grand animal volant connu à avoir jamais existé, est Quetzalcoatlus northropi, avec une envergure de près de 12 m (39 pi) et un poids d'environ 127 kg (280 lb) Comme les dinosaures non aviaires, les ptérosaure disparaissent de la chronique fossile vers l'époque de l'extinction de K-T, il y a environ 65 millions d'années.

Le vol des ptérosaures est une considération importante dans le vol des dragons parce que, contrairement à tous les autres volants connus, les ptérosaures sont venus dans des tailles énormes. Bien sûr, beaucoup d'espèces étaient beaucoup plus petites que le Quetzalcoatlus northropi, mais la capacité de faire croître une envergure de 12 m (39 pi) correspondrait certainement à la catégorie des " énormes " dont font preuve beaucoup de dragons dans les récits trouvés partout dans le monde.

Vol Aviaire

Les oiseaux ont évolué en vol il y a environ cent soixante millions d'années, de sorte qu'il existe une grande variété d'espèces d'oiseaux volants, allant du colibri à l'albatros. Comment volent les oiseaux ? La réponse courte est "avec difficulté". Les oiseaux ont beaucoup d'adaptations extrêmes pour soutenir leur capacité à voler, allant d'avoir des sacs d'air dans les os qui se coordonnent avec les poumons à avoir moins d'organes corporels, selon les espèces. Les espèces aviaires ont échangé leur force et leur poids contre un effet de levier aérodynamique.

La plus grande envergure connue des oiseaux est de 3,63 m (11 pi 11 po), soit l'envergure maximale de l'albatros errant. La plupart des oiseaux en vol ont une envergure beaucoup plus petite, car plus l'oiseau est gros, plus il est difficile de voler.

Contrairement à toutes les autres créatures, les oiseaux ont des plumes adaptées et évoluées de façon unique. Aucune créature vivante connue en dehors de la famille des oiseaux n'a de plumes, et même les oiseaux qui ne volent pas ont des plumes. Actuellement, de nombreuses preuves suggèrent que les plumes ont évolué à partir d'écailles reptiliennes, et les plumes et les écailles sont certainement apparentées. Par conséquent, il y a une forte probabilité de l'existence de nombreuses espèces de reptiles à plumes et d'espèces aviaires primitives à écailles reptiliennes.


Vol de mammifères

Les chauves-souris sont les seuls mammifères connus qui ont évolué en vol motorisé. Les chauves-souris ont évolué en vol il y a cinquante-cinq millions d'années. Comme les ptérosaures, les chauves-souris ont des ailes constituées de membranes étirées. Le cinquième doigt (le "pouce ") d'une chauve-souris n'est pas allongé comme les autres ; c'est plutôt un crochet qui peut servir à grimper. Malgré l'expression courante " aveugle comme une chauve-souris ", aucune espèce de chauve-souris n'est aveugle, et la plupart des espèces ont une excellente vue. En plus d'une vue perçante, les chauves-souris ont aussi une écholocation, qui leur permet de voler la nuit pour chasser de minuscules insectes. 


La plus grande espèce de chauve-souris connue est le renard volant géant à couronne dorée (Acerodon jubatus), qui a une envergure pouvant atteindre 1,5 m (5 pi) et peut peser environ 1,1 kg (2,5 lb).


Nouvelle théorie : la dérive de l'hydrogène


Bien que les origines de cette théorie ne soient pas tout à fait claires, il a été suggéré que le vol peut être réalisé chez une espèce de dragon par le biais de l'hydrogène. L'hydrogène a été utilisé dans des systèmes de propulsion volants, plus particulièrement le ballon, également appelé montgolfière. Les ballons à air chaud dépendent de la flottabilité - un peu comme un navire flottant dans l'eau - pour rester dans les airs, et l'hydrogène a surmonté l'obstacle de maintenir le feu allumé en permanence pour maintenir le ballon en altitude.
Le problème avec cette théorie est qu'elle repose sur un système de propulsion qu'on ne trouve chez aucune espèce connue et qui ne permet pas un grand contrôle de la mobilité. Un animal devrait avoir la capacité de contrôler complètement sa production et sa rétention d'hydrogène, y compris l'expulsion de l'hydrogène dans une vessie appropriée pour favoriser la flottabilité, et l'expulsion sécuritaire de l'hydrogène de cette même vessie afin de descendre. L'animal aurait également un contrôle limité, voire inexistant, sur ses mouvements. Tout comme un fort courant peut déplacer un bateau à flottabilité avec des conséquences dangereuses, les conditions atmosphériques affecteraient le déplacement d'un animal dont le vol est propulsé par l'hydrogène. La montée et la descente contrôlées seraient les seules capacités sûres pour de tels animaux, de sorte que des poches d'air chaud et le vent pousseraient considérablement le pilote.

Pour être assez léger pour voler, l'animal devrait aussi être assez petit, ou du moins sacrifier une bonne partie de sa masse musculaire et de sa graisse, sinon la vessie utilisée pour créer la flottabilité serait énorme. Par exemple, considérez le ballon d'une montgolfière par rapport au contenu de la nacelle qu'elle transporte. Puisque la science moderne montre que les dinosaures aviaires ont survécu à l'extinction de la K-T et se sont transformés en oiseaux, on peut supposer sans risque de se tromper qu'il y a environ quatre cents millions d'années, lorsque les insectes ont commencé à voler, une sorte de prédateur habitait le ciel avec un vol motorisé. Les ptérosaures auraient probablement été des prédateurs plus puissants, et les oiseaux modernes demeurent de redoutables chasseurs. La capacité de monter dans le ciel ne serait donc pas aussi utile pour échapper aux prédateurs qu'on pourrait le croire, surtout si la créature monte dans le ciel sans pouvoir se diriger une fois en l'air.
De plus, l'hydrogène est un élément hautement combustible et, en tant que gaz, plus la concentration est élevée, plus le changement de combustion est important. L'hydrogène gazeux forme également des mélanges explosifs avec l'air à certaines concentrations. La probabilité qu'un organisme vivant se développe et survive à un système de propulsion aussi dangereux, mais étrangement inutile, est extrêmement faible, car l'organisme devrait éviter toutes les étincelles, les flammes et même la lumière du soleil en raison de la forte concentration d'hydrogène et peut s'enflammer spontanément avec la lumière du soleil. De plus, la créature devrait éviter de se faire repérer par des prédateurs aériens, car elle ne pourrait pas se diriger pour leur échapper.

Bien qu'il soit peu probable qu'une vessie remplie d'hydrogène permette à un organisme vivant de voler, cette nouvelle théorie présente un concept intéressant pour les planeurs non volants. La capacité de gagner suffisamment de portance pour rester en l'air sans dépenser une énorme quantité d'énergie musculaire serait très précieuse pour un planeur ou un pilote qui compte sur le vol en hauteur. Cependant, comme aucune espèce connue n'a une structure biologique qui utilise quelque chose comme l'hydrogène pour produire de la poussée (une force qui contrebalance la force gravitationnelle descendante), c'est un concept difficile à intégrer hypothétiquement dans un organisme volant.



Le vol du dragon : Évolution de la capacité à voler

Insectes, ptérosaures, oiseaux et chauves-souris, oh mon Dieu ! Ces créatures connues peuvent nous donner une meilleure compréhension des exigences drastiques du vol sur un organisme vivant. De nombreux animaux ont sacrifié leur taille pour voler, et les chauves-souris ont perdu leur mobilité au sol pour mieux voler.

Il est important de se rappeler que si beaucoup de ces nouveaux développements pour le vol semblent élégants et même intelligents, l'évolution n'est pas choisie. Les dinosaures préviens n'ont pas " choisi " d'adapter des écailles en plumes, et les chauves-souris n'ont pas " choisi " de renoncer à la mobilité au sol pour pouvoir voler. Les changements d'environnement, du temps aux populations locales de prédateurs et de proies, ont alimenté les taux de survie de certaines adaptations biologiques qui ont permis le vol motorisé. Cependant, la capacité de voler ne signifie pas que l'animal peut bien voler ou qu'il n'y a pas de restrictions sévères résultant du développement.

Il est également important de garder à l'esprit que le vol réel et le vol plané ont été séparés sur la base de la mécanique. Un planeur se maintient en altitude en ralentissant son élan vers le sol à cause de la gravité, alors qu'un vrai pilote a la capacité d'alimenter son propre vol avec des muscles et du mouvement. Ceci étant dit, pendant des milliers d'années, les animaux qui pouvaient bien planer étaient considérés comme des animaux volants, donc en considérant le vol théorique du dragon, il est important de considérer la possibilité qu'un dragon soit un animal planant.

Comment les animaux développent-ils la capacité de voler ? Malheureusement, il n'y a pas beaucoup de preuves fossiles qui révèlent la méthode exacte d'évolution des oiseaux et des ptérosaures, bien qu'il existe plusieurs théories, les deux principales étant " Ground Up " et " Trees Down ".

En bref, la théorie "Ground Up" postule qu'avant qu'un animal devienne un animal volant, il doit devenir bipède. En général, l'animal serait probablement un coureur rapide et bipède, ce qui lui permettrait d'avoir ses membres antérieurs prêts à saisir une proie pendant qu'il court. D'ailleurs, cette même adaptation permettrait aux membres antérieurs d'être libres de développer de nouvelles adaptations qui permettraient à l'animal de gagner de la portance lors de sauts en hauteur (techniques de pré-vol) et de se transformer en ailes à part entière. La capacité de voler en battant des ailes se développerait éventuellement chez certaines espèces.

Entre-temps, la théorie du " Trees Down " présente des caractéristiques évolutives qui commencent par une chute, habituellement chez les espèces arboricoles. Le développement suivant serait le parachutisme pour un atterrissage en toute sécurité, puis le vol plané, puis le vol motorisé. 

Les deux théories ont suscité une controverse en bonne et due forme, mais il est largement reconnu que les différentes formes de vol (comme le vol des chauves-souris par rapport au vol des oiseaux) pourraient bien avoir évolué différemment. Une autre considération importante est celle des pingouins, qui ont développé des ailes qui les aident à se propulser dans l'eau plutôt que dans l'air. Il est clair que dans le cas des espèces aviaires, la bipédie est arrivée en premier, et l'environnement a influencé les adaptations évolutives à partir de là. Certains oiseaux vivaient dans des régions où la traversée de l'air devenait bénéfique, de sorte que les oiseaux qui ont développé la capacité de vol motorisé ont survécu. D'autres oiseaux vivaient dans des régions où la capacité de nager favorisait la survie, de sorte que ceux qui ont développé des ailes nageuses en forme de nageoires ont survécu.

La progression des adaptations biologiques des chauves-souris est mieux comprise, il est donc plus facile de décrire les étapes de l'évolution d'un ancêtre planeur de mammifère au vol motorisé connu aujourd'hui sous le nom de chauve-souris, ce qui correspond à la théorie de l'évolution du vol " Trees Down ". Cependant, puisque le vol a évolué indépendamment pour les insectes, les ptérosaures, les chauves-souris et les oiseaux, il est possible que la théorie du " Trees Down " ne s'applique pas aux oiseaux ou aux ptérosaures.


Le vol du dragon : Thermo-régulation

Heureusement, l'abondance des oiseaux aujourd'hui donne une image plus complète des nécessités du vol. Les fossiles de ptérosaures ne peuvent pas révéler si ces animaux étaient ectothermes (comme les reptiles modernes, qui acquièrent leur température corporelle par des sources externes) ou endothermes (comme les oiseaux et les mammifères modernes, qui génèrent et maintiennent leur propre température corporelle). Les oiseaux sont exclusivement endothermiques et maintiennent leur propre chaleur corporelle, ce qui rend probable que les ptérosaures soient également endothermiques.

La thermorégulation est nécessaire car elle favorise l'utilisation et la fluctuation de l'énergie au sein de l'animal ; un animal qui génère sa propre chaleur peut avoir des mouvements musculaires plus efficaces, par exemple. Des muscles plus chauds peuvent fournir plus d'énergie qu'une température plus froide, ce qui explique pourquoi les oiseaux et les mammifères sont endothermiques, c'est-à-dire qu'ils maintiennent leur propre chaleur interne. Cependant, les animaux ectothermes, qui obtiennent de la chaleur de l'environnement, économisent de l'énergie en absorbant la chaleur de sources extérieures, ce qui signifie que leur métabolisme ne demanderait pas de nourriture supplémentaire pour le maintien de la chaleur corporelle.

Bien que l'évolution des espèces endothermiques par rapport aux espèces ectothermiques soit très controversée, la science a révélé les aspects positifs des deux formes de thermorégulation. L'isolation, qui se trouve être fournie par des plumes en pique, est nécessaire pour une créature endothermique vivant dans un climat frais, froid ou saisonnier. Cependant, les créatures ectothermes ne peuvent pas vivre dans des climats très froids, car il doit y avoir une source de chaleur pour réguler leur propre température corporelle.

Les oiseaux doivent faire face non seulement aux besoins énergétiques du vol, mais aussi à la quantité incroyable de chaleur produite par leurs muscles pendant le vol. De nombreux oiseaux ont des sacs d'air spécialisés dans leurs os, ce qui leur permet de se refroidir grâce à leur appareil respiratoire afin de prévenir l'hyperthermie. Tous les animaux en vol devraient faire face aux deux défis de la thermorégulation pour survivre.

Puisque les chauves-souris et les oiseaux sont des endothermes, beaucoup ont supposé que d'autres espèces volantes seraient également des endothermes. En raison des coûts énergétiques élevés du vol, il est peu probable qu'un animal ectotherme soit capable de voler. Cependant, une autre possibilité de thermorégulation peut être trouvée chez les requins blancs.

Les requins blancs, et les autres requins maquereaux, sont les seuls requins connus à avoir un système de thermorégulation partiellement endothermique. La plupart des requins sont entièrement ectothermes et, comme ils vivent dans l'océan et ne sont pas exposés à l'ensoleillement, la chaleur corporelle générée par les puissants muscles de leur tronc et de leur queue lorsqu'ils nagent se dissipe rapidement dans l'eau environnante. Contrairement aux véritables endothermes, les requins blancs ne maintiennent pas une température corporelle constante, mais en raison de leur système circulatoire modifié, certains organes ont des températures élevées pour améliorer leur efficacité. 

Le mécanisme de cet échange de chaleur est simple. Les artères qui alimentent les muscles en sang froid sont parallèles aux veines qui drainent le sang chaud des muscles. Comme les muscles du requin génèrent de la chaleur, le sang sortant réchauffe le sang froid entrant, ce qui entraîne une rétention de chaleur par le mouvement. Les principaux échangeurs de chaleur du requin se trouvent dans les muscles du tronc, ou les grands et puissants muscles du requin. Il est important de mentionner, cependant, que les requins blancs sont également soumis à des mouvements constants en raison de leur méthode d'absorption d'oxygène, appelée ventilation par bélier, où un mouvement constant vers l'avant pousse l'eau sur les branchies afin que l'oxygène puisse être absorbé. Si le requin s'arrête de bouger trop longtemps, la chaleur produite par son mouvement se dissipe, mais il se noie aussi rapidement parce que ses branchies doivent être traversées par de l'eau pour pouvoir respirer. Le mouvement quasi-constant maintient les requins blancs en vie à la fois par l'oxygénation et par une meilleure rétention de la chaleur.

En s'appuyant sur le système respiratoire et circulatoire modifié du requin blanc, il est possible d'envisager une espèce volante qui pourrait aussi être partiellement endothermique, en maintenant les muscles et les organes clés à une température élevée. Cela permettrait également de réduire le besoin d'un système de refroidissement sophistiqué, que possèdent les espèces aviaires. Cependant, l'animal devrait être en mouvement constant ou produire une chaleur corporelle importante. Comme les conditions météorologiques affectent souvent la capacité de vol, il est peu probable qu'un tel animal ait besoin de voler constamment. Donc, s'il devait y avoir une espèce partiellement endothermique, peut-être représentée dans les mystérieux ptérosaures, il faudrait qu'ils aient une autre méthode pour produire une température corporelle élevée en cas de mauvais temps ou même en cas de pluie abondante.

Vol de dragon : Comment les dragons volent-ils ?

Tout comme les oiseaux, il est probable que les dragons volent avec difficulté. La grande variété de types de dragons rend l'exploration de la possibilité de vol encore plus ardue, puisqu'un wyvern et un amphiptère ont une grande déviation dans le type et la taille de leur corps.

Cependant, il y a quelques règles générales qui peuvent être enlevées aux créatures qui sont connues pour voler ou planer.

Le vol plané et le vol en l'air sont séparés par la capacité de l'animal à propulser son propre vol.
La plupart des animaux qui planent sont petits.
La plupart des animaux qui volent sont également petits, surtout en ce qui concerne le poids.
La thermorégulation peut ajouter une contrainte supplémentaire sur un animal, et tous les animaux volants connus sont endothermiques.
Le vol motorisé exige de sévères adaptations.
Selon le type de dragon, sa capacité à voler serait surtout limitée par sa taille. En général, les animaux qui volent en planant et ceux qui ont un véritable vol motorisé sont généralement petits. La plus grande envergure des chauves-souris vivantes connues est de 1,5 m (5 pi) et la plus grande envergure des oiseaux vivants connus est de 3,63 m (11 pi 11 po). Bien qu'aucune de ces deux envergures ne puisse être considérée comme " minuscule ", elles ne reflètent certainement pas l'idée d'une énorme bête de taille impensable. Le seul ptérosaure connu qui soit plus gros que celui-ci est le plus grand ptérosaure connu, avec une envergure énorme de 12 m (39 pi). Cela le qualifierait certainement d'énorme monstre, surtout si on le compare aux humains de taille moyenne (1,47 m à 1,9 m de hauteur ou 4 pi. 10 po à 6 pi 3 po de hauteur).

Il y a eu de grands animaux volants sur cette terre, mais la majorité des pilotes sont de petite taille. Il est donc probable que les dragons se situent dans une petite fourchette de tailles (environ 1 m à 3,5 m, ou 3,3 pi à 11 pi pour l'envergure des ailes) et qu'ils soient très légers.

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