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Le poisson de la vérité

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Le   par
poisson_porc
Cela fait maintenant 15 jours que le mois d’avril à commencé et donc ça fait 15 jours qu’on vous laisse dans le suspens concernant nos petites histoires du 1er avril. Avez-vous réussi à identifier les poissons d’avril de la vérité ?
On était pas les seuls blagueurs du mois d’avril (source)
 Pour tout vous dire, vous n’avez pas été si mauvais dans l’ensemble, puisqu’il y a tout de même eu 60% de bonnes réponses. Pour plus de détails, lisez la suite !
1) Des animaux qui ne respirent pas : VRAI (36% de bonnes réponses) – par Nicobola
Les loricifères sont les premiers animaux découverts à vivre en milieu totalement privé d’oxygène. Trois espèces ont été découvertes en 2010 dans les fonds anoxiques hypersalins de méditerranée. Ce sont les premiers animaux à être capable d’effectuer leur cycle de vie complet en milieu tout à fait anoxique. Les observations de coupes cellulaires n’ont pas permis jusque là de trouver de mitochondries mais ont mis en évidence des structures rappelant les « hydrogénosomes » présentes chez d’autres organismes que les animaux qui ont cellules à noyau (eucaryotes). Je reviendrai sur ces organismes fascinants bientôt dans un article qui leur sera partiellement consacré.
Danovar R., Dell’Anno A., Pusceddu A., Gambi C., Heiner I. et Kristensen R.M. 2010. The first Metazoa living in permanently anoxic conditions. BMC Biology, 8:30.
2) Un nouvel espoir contre le VIH : FAUX (27% de bonnes réponses) – par Boris
Malheureusement, il n’existe à ce jour aucun traitement contre l’action du VIH dans l’organisme. Même la trithérapie ne permet pas de guérir et d’éliminer le virus de l’organisme, mais uniquement d’en retarder et d’en limiter les effets.
En revanche, Euphorbia stenoclada existe réellement et est utilisée en médecine traditionnelle pour lutter contre les affections respiratoires. Pour plus de détails, le papier de Chaabi et al. (2007) montre comment le principe actif à l’origine des propriétés médicinales de cette plante a été caractérisé.
Chaabi M., Freund-Michel V., Frossard N., Randriantsoa A., Andriantsitohaina R., Lobstein A. 2007. Anti-proliferative effect of Euphorbia stenoclada in human airway smooth muscle cells in culture. Journal of Ethnopharmacology, 109(1)134-139
3) Le son comme arme offensive : FAUX (82% de bonnes réponses) – par Naldo
Ce comportement est imaginaire : aucun actinoptérygien ne chasse en utilisant le son. Mais il est basé sur des particularités réelles !
De nombreux actinoptérygiens (rappelons-le, ils représentent l’immense majorité de l’ancien groupe des « poissons ») produisent des sons qu’ils amplifient à l’aide de leur vessie natatoire remplie de gaz. C’est le cas des grondeurs (famille des Haemulidae, voir ci-dessous) – qui frottent des dents situées au fond de la gorge pour produire une sorte de stridulation -, mais aussi des épinoches, des balistes, de certains poissons-chats… D’autres espèces produisent des sons en expulsant violemment du gaz de leur vessie par la bouche : ces « rots » peuvent s’entendre de très loin ! Enfin, certains actinoptérygiens produisent le son en faisant vibrer des muscles spéciaux directement situés dans la paroi de la vessie natatoire. C’est le cas des grondins (Triglidae) ou des poissons-crapauds (Batrachoididae, voir ci-dessous). Chez ces espèces, même la vessie natatoire disséquée est capable de produire un son ! Comme vous pouvez le constater, entre stridulations, grincements de dents, rots et bruits de tambour, les fonds sous-marins sont un endroit plutôt bruyant. L’expression « muet comme une carpe » est donc très loin de la vérité !
Les Haemulidae (Plectorhinchus lineatus, à gauche) font grincer leurs dents pharyngiennes pour produire des sons. Les Batrachoididae (Halophryne diemensis, à droite) font vibrer les muscles de la vessie natatoire.
Sources : 1, 2.
Le mécanisme de transmission du son que j’ai évoqué existe réellement, à ceci près qu’il ne sert pas à émettre un son, mais à mieux entendre. Cet ensemble de petits os fins formant une chaîne (appelé appareil de Weber) est dérivé des 4 ou 5 premières vertèbres. De la même façon que dans l’oreille moyenne des vertébrés (constituée d’os du crâne et de la mâchoire), cette modification du squelette permet de transmettre le son de manière très efficace. On trouve cet appareil de Weber chez la plupart des actinoptérygiens d’eau douce, comme la carpe, le piranha, le poisson-chat et l’anguille électrique.
Enfin, peut-être que certains se sont demandés quelle était cette bestiole extraordinaire sur la photo. Eh bien, il s’agit de la blennie du Pacifique Neoclinus blanchardi. Cette bouche ouverte extrêmement large n’est pas une parabole servant à concentrer le son, mais sert aux mâles au moment de la reproduction : celui qui a la bouche la plus large gagne les faveurs des femelles. Ce comportement est visible sur l’étonnante vidéo ci-dessous.

Demski L. S., Gerald J. W., Popper A. 1973. Central and peripheral mechanisms of teleost sound production. American Zoologist, 13(4): 1141-1167. 4) Une île aseptisée? FAUX (91% de bonnes réponses) – par Battle L’île de la Solitude existe bel et bien en mer de Kara mais cette découverte n’y a jamais été faite. Nulle part d’autre d’ailleurs ! En effet, il parait peu probable qu’un écosystème puisse exister sans micro-organisme étant donné que les êtres vivants les plus résistants qu’on connaisse sont des micro-organismes. De plus, les micro-organismes bactériens, fongiques ou protozoaires, sont les acteurs majeurs du recyclage des nutriments grâce aux phénomènes de décomposition de la matière organique dont ils sont capables. Autre élément qui indique leur nécessité pour la survie d’un écosystème, ce sont les multiples interactions entre les animaux ou végétaux et ces micro-organismes. Il suffit de regarder dans les bactéries du système digestif d’une vache, les champignons dans les racines de très nombreuses plantes (on appelle ça des mycorhizes) ou encore dans le corps humain où les bactéries sont au moins aussi nombreuses que nos propres cellules mais tout aussi indispensable à notre bien-être. 5) Le « serpent de mer » existerait bel et bien : VRAI (82% de bonnes réponses) – par Naldo L’animal dont le billet parle et qui est représenté sur la photo existe bien : il s’agit du régalec (Regalecus glesne), ou roi-des-harengs, un actinoptérygien marin géant pouvant atteindre 11 mètres de long, voire plus.
En raison de son apparence extraordinaire (un long corps aplati et argenté, des nageoires extrêmement longues et rouges vif), le régalec est probablement à l’origine de nombreuses légendes, comme celle du serpent de mer ou du Naga en Asie du Sud-Est. A Taïwan, on dit que sa venue prévient de l’arrivée d’un tsunami.
Animal vivant en haute mer et en profondeur, il a rarement été observé dans son milieu : les quelques données que l’on possède sont principalement issues de spécimens échoués en eau peu profonde. Tout au plus sait-on qu’il se nourrit de plancton, qu’il nage à la verticale droit comme un I, et qu’il est probablement capable d’autotomie (c’est-à-dire de sacrifier une partie de son corps face à un prédateur, comme les lézards).

Le régalec : à gauche en position de vie, à droite échoué sur une plage – une observation malheureusement beaucoup plus courante !
Roberts T. 2012. Systematics, Biology and Distribution of the Species of the Oceanic Oarfish Genus Regalecus (Teleostei, Lampridiformes, Regalecidae). Publications Scientifiques du Muséum, Paris, 268 pp.
6) Une plante se nourrissant d’excréments de fourmis : VRAI (82% de bonnes réponses) – par Sophie La symbiose entre la plante Nepenthes bicalcarata et l’espèce de fourmis Camponotus schmitzi présente une multitude de facettes. Les fourmis y trouvent un logement tandis que la plante bénéficie en échange de protection. Mais les deux espèces fonctionnent également sur la base d’un mutualisme alimentaire. Tandis que les fourmis récupèrent des proies au fond de l’urne, la plante bénéficie des qualités digestives des fourmis. Ainsi, selon Bazile et al. (2012), l’azote foliaire de la plante proviendrait à 42% des déjections des fourmis ! Les plantes ne disposant pas de fourmis présenteraient même des carences en nutriments… Bazile, V., Moran, J.A., Le Moguédec, G., Marshall, D.J. & Gaume, L. 2012. A Carnivorous Plant Fed by Its Ant Symbiont: A Unique Multi-Faceted Nutritional Mutualism. PLoS ONE, 7, e36179- e36179. 7) Evolution chimique du génome bactérien ! VRAI (9% de bonnes réponses) – par Battle Un code universel, pas si universel que ça finalement ? On ne peut pas réellement le dire. Car effectivement de nouvelles nucléobases apparaissent régulièrement par mutation dans le code génétique mais il n’a jamais été montré qu’une telle mutation ait été fixée dans une espèce sans action humaine. La souche d’E. coli dont je vous ai parlé a bel et bien modifié le fonctionnement entier de son génome intervertissant la thymine avec la chlorouracile au fur et à mesure des générations. Mais cela a nécessité que les chercheurs n’incorporent plus dans le milieu de croissance de la thymine mais seulement de la chlorouracile pendant de nombreuses générations. Dans la nature, même si des mutations apparaissent, ce changement de disponibilité des nucléobases dans le milieu n’a pas lieu, impliquant que la sélection naturelle de ces mutations peut difficilement avoir lieu. La présence et la persistance des 4 nucléobases classiques (adénine, thymine, guanine et cytosine) depuis des milliards et des milliards de générations dans l’ensemble des organismes de notre planète est un signe assez fort de leur stabilité et de leur pérennité. En revanche, les compétences et les connaissances de l’homme sont aujourd’hui suffisantes pour pouvoir exploiter des souches arborant un nouveau type de génome à des fins médicales ou d’innovations biotechnologiques. Marlière, P., Patrouix, J., Döring, V., Herdewijn, P., Tricot, S., Cruveiller, S., Bouzon, M. & Mutzel, R. 2011 Chemical evolution of a Bacterium’s Genome, Angewandte Chemie International Edition, 50: 7109-7114 8) Le retour du pied préhensile chez l’humain ? FAUX (91% de bonnes réponses) – par Sophie Ce n’est pas encore aujourd’hui que les humains se serviront de leurs 4 mains… Cependant, si aucun cas d’orteil préhensile n’a été découvert chez l’homme, le phénomène d’atavisme existe bel et bien. Il s’agit de la résurgence d’un caractère ancestral. Le caractère en question peut être relativement complexe, et demander l’intervention de plusieurs gènes : il suffit qu’un seul de ces gènes ait été inactivé pour que le caractère n’existe plus. Une réactivation de ce gène permettra donc à toute la cascade de gènes de s’exprimer de nouveau. Parmi les cas les plus fréquents, on note par exemple la réapparition de doigts chez des chevaux, de membres inférieurs chez des dauphins, de pattes chez les serpents… Chez les humains, la présence d’une queue, prolongement de la colonne vertébrale, a été documentée chez plusieurs nouveau-nés.
Quelques cas d’atavismes chez le cheval et le dauphin (Source)
Cas d’atavisme plusieurs fois observé chez l’être humain, la réapparition de la queue, parfois capable de mouvements (Source)
9) De petits animaux jouant avec la mort : FAUX (9% de bonnes réponses) – par Nicobola A part une personne, tous les autres sont tombés dans le panneau ! Peut-être n’avez vous pas lu jusqu’au bout ? Il n’a jamais été trouvé de tardigrades en cryptiobiose depuis 1000 ans. On est justement bien loin de leurs records : contrairement à beaucoup de légendes à leur propos, il n’a jamais été mis en évidence que les tardigrades puissent rester en cryptobiose plus de deux décennies, ce qui est déjà un temps considérable. Certes ils peuvent résister aux rayons cosmiques, au zéro absolu, aux températures extrêmes etc. Mais toujours pour un temps assez court et une mortalité assez forte. Pour un article en anglais démêlant le vrai du faux à leur propos vous pouvez lire l’article de Jönsson et Bertonali.

Jönsson K. I. and Bertonali R. 2001. Fact and fiction about long-term survival in tardigrades. Journal of Zoology, 255, 121-123. 10) Somewhere… Over the rainbow? VRAI (45% de bonnes réponses) – par Boris
Et oui, on ne dirait pas mais cette écorce est tout à fait naturelle… Vous pouvez voir ici un panel de photographies toutes plus colorées les unes que les autres) . L’arbre existe bel et bien, il pousse naturellement aux Philippines mais peut se retrouver dans différents endroits de l’Océanie (voir la page suivante). Je n’ai pas beaucoup trouvé d’informations concernant les mécanismes biochimiques qui permettent d’obtenir une écore aussi colorée, cependant le fait d’avoir plusieurs couches d’écorce de couleurs différente est présent chez certaines espèces… Dont une que vous connaissez très bien ! C’est le platane (espèces du genre Platanus), que l’on retrouve le long de nos routes et même dans nos villes. Ces arbres résistent bien à la pollution de l’air des villes car leur écorce se renouvelle constamment, par plaques entières. Cela permet d’éliminer en même temps la couche de polluants qui se sont déposés à la surface, favorisant ainsi la respiration des cellules des tissus situés sous l’écorce.
11) Bombardements lumineux ! VRAI (100% de bonnes réponses) – par Aurélide
Avec 100% de bonnes réponses, il semblerait que les annélides n’aient pas de secrets pour vous !
Dans la catégorie des animaux qui utilisent la bioluminescence pour échapper à leurs prédateurs, certains crinoïdes ont la possibilité de sacrifier un bras bioluminescent entièrement. Mais vous imaginez bien que c’est une perte très coûteuse puisque il faut un certain temps avant que le bras ne repousse. Chez certaines annélides de la famille des Aphroditidae, cette perte est moins onéreuse puisque ce sont des élytres bioluminescents qu’elles larguent pour distraire le prédateur et s’enfuir. Dans le cas de Swirma bombiviridis de la famille des Acrocirridae, ce sont des structures particulières dont elles se débarrassent. Il s’agit de branchies modifiées, en forme de boule et qui se trouvent tout près de la tête. Lorsque l’animal se sent en danger, il lâche ses boules qui se mettent ensuite à s’illuminer. Contrairement au magicien qui disparaît sous un nuage de fumée, Swirma bombiviridis, elle, disparaît sous un feu d’artifice.
Voilà, maintenant vous savez toute la vérité ! On est fiers d’avoir réussi à vous bluffer que ça soit par de pures inventions de notre imaginaire ou alors par de vrais faits scientifiques tout à fait improbables. On espère que ce petit jeu vous a plu et vous a appris plein de petites anecdotes.
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Poisson d’avril ou pas ? A vous de deviner

Le   par
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Pour le premier avril, poisson ou pas, nous vous avons réservé un petit jeu : nous avons tous ensemble rédigé 10 paragraphes à propos de faits extraordinaires concernant la biologie des organismes… Mais bien sûr certains sont faux quand d’autres sont vrais ! Saurez-vous faire la part du faux et du vrai ? Et nous expliquer pourquoi ?
Attention, pas de triche ! Je vous surveille (Source)

Des animaux qui ne respirent pas

Les loricifères sont de très étranges animaux microscopiques et marins vivant entre les grains de sables, découverts récemment dans les années 1970. Pendant longtemps aucun spécimen vivant n’avait jamais été observé, leur étude n’avait été faite que sur des animaux morts. Leur morphologie et leur cycle de vie complexe n’ont cessé d’impressionner les scientifiques pour de si petits animaux, mais ils avaient encore une surprise de taille : ce sont les premiers animaux découverts à être capable d’effectuer leur cycle de vie complet sans oxygène ! D’autres sont connus pour résister à son absence mais sans être capable de se reproduire sans. Mieux encore, ils auraient perdu leurs mitochondries, des organes cellulaires indispensables aux autres animaux et permettant la respiration ! Et coup de grâce, ce n’est pas moins de trois espèces dans ce cas qui ont découvertes en méditerranée !
Illustration d’un loricifère… Bonne tête pour un animal de moins d’un demi millimètre !  (Source)

Un nouvel espoir contre le VIH

L’Euphorbe Euphorbia stenoclada (présente dans le sud-sud-ouest de Madagascar) est utilisée traditionnellement contre l’asthme et les affections respiratoires. Des études récentes ont mis en évidence que les molécules produites par cette plante avaient la capacité de stopper l’infection des cellules par des pathogènes tels que les virus par exemple. En particulier, des cellules de fibroblaste humain, prétraitées à l’aide d’un extrait de cette plante, montraient des résistances inhabituelles au VIH. D’autres expériences sur les lymphocytes T4, cible directe du VIH, se sont montrées prometteuses ; et même des tissus infectés artificiellement en laboratoire puis traités par la Quercetine (cf fig. ci-dessous) ont montré une nette diminution de la virulence du VIH. Reste maintenant à savoir si cette molécule va se comporter pareillement au sein d’un organisme entier !

La molécule Quercetine, responsable de l’action anti-proliférante. D’après Chaabi et al. 2007, Journal of Ethnopharmacology)

Le son comme arme offensive

Les actinoptérygiens (à nageoire rayonnée, ils représentent la majeure partie de l’ancien groupe des « poissons ») ont développé au cours de l’évolution un arsenal très divers d’armes offensives et défensives, qui vont d’épines empoisonnées à la production de chocs électriques. Une découverte récente chez une espèce de blennie du Pacifique ajoute la production de son à cet arsenal. Cette espèce a une mâchoire très mobile (visible sur la photo ci-dessous), reliée par un ensemble de petits os très fins (appelé appareil de Weber) à la vessie natatoire (organe rempli de gaz servant à la flottaison). L’ouverture en grand de la mâchoire fait jouer cet ensemble de petits os entre eux, produisant un son sec qui va ensuite être amplifié (à la manière d’une caisse de résonnance) par la vessie natatoire. La forme en parabole des mâchoires ouvertes permettra de concentrer le son produit, le rendant très puissant. Un son sec et puissant produira des vibrations dans l’eau qui peuvent causer des lésions importantes chez d’autres actinoptérygiens. Les chercheurs qui ont étudié ce mécanisme en ont déduit qu’il avait un double rôle d’attaque (immobilisation des proies) et de défense contre les prédateurs plus gros.

Une île aseptisée ?

Jusqu’il y a quelques mois, l’ensemble de la communauté des chercheurs en écologie s’accordait à dire que pour qu’un écosystème se maintienne, les micro-organismes (c’est-à-dire les bactéries, les archées et la plus grande partie des eucaryotes dont les champignons et les protozoaires) étaient indispensables, car ils effectuent des tâches indispensables au bon fonctionnement et à la stabilité dans tous les types d’écosystèmes. C’est sans compter la découverte effectuée début 2012 sur l’île de la Solitude (ou île Ouedineniïa) en mer de Kara au nord de la Russie! Des chercheurs de l’institut Vavilov (centre de recherche agronomique de Saint Pétersbourg) ont statué sur l’absence totale de microorganisme sur cette île. Bien que la région connaisse un climat plutôt rude, il n’y a en apparence aucune raison pour que cette île ait été débarrassée de toutes ces espèces microscopiques alors que les autres écosystèmes du Nord de la Russie comptent des millions d’espèces en tout genre. Les chercheurs ont en revanche pu observer des spécimens de végétaux et d’animaux qu’on pourrait classer comme macro-organismes. La seule présence de ces macro-organismes laisse penser que tout le petit monde microbien a été contre-sélectionné. La question en suspens est que s’est-il passé de particulier sur cette île pour que même les archées, organismes souvent extrêmophiles (capable de vivre dans des conditions très difficiles), aient disparues…


Situation géographique de l’île de la Solitude (source: Wikipédia)

Le « serpent de mer » existerait bel et bien

Des animaux marins gigantesques ressemblant à des serpents se retrouvent régulièrement dans les légendes de marins, à toutes les époques et partout dans le monde. Se pourrait-il que ces légendes soient inspirées d’observations réelles ? C’est ce que pensent les zoologistes Helmut Oelschläger et Tyson Roberts. Ils ont analysé des dizaines d’observations de « serpents de mer » au cours des 200 dernières années, certaines étant documentées par des photographies (voir ci-dessous), et en ont conclu qu’elles correspondaient à un organisme réel. Néanmoins la biologie et l’anatomie de cette espèce mystérieuse pouvant atteindre plus de 10 mètres restent à définir plus précisément.

Cette photo représente des soldats de la marine américaine avec un animal qui fut pris pour le légendaire Nage du delta du Mékong. Source

Une plante se nourrissant d’excréments de fourmis

Si les symbioses entre plantes et insectes sont chose courante, certaines sont plutôt atypiques. Prenez la plante Nepenthes bicalcarata, terrible carnivore à l’apparence de serpent, avec ses deux crochets au dessus de son piège mortel. Malgré sa dangerosité, des fourmis y ont élu domicile et lui apportent de surcroît des bénéfices. En effet, elles lui assurent une protection contre les herbivores, notamment pour les jeunes pousses. Mais mieux encore : des chercheurs français ont mis en évidence l’année dernière que les fourmis jouent aussi le rôle d’assistant alimentaire, en s’occupant de digérer les proies de la plante… et en lui fournissant ensuite leurs déjections. Un complément alimentaire riche en azote qui assure à la plante une bonne croissance.

Le piège de la plante carnivore Nepenthes bicalcarata (Source)

Evolution chimique du génome bactérien !

Pour un peu qu’on ait fait de la biologie au lycée, on sait que le code génétique est universel, c’est-à-dire que l’ensemble des êtres vivants possède un ADN composé de 4 éléments constitutifs appelés des nucléobases (l’adénine, la thymine, la guanine, et la cytosine). Il y a peu, une équipe internationale de chercheurs a réussi à créer et à sélectionner une nouvelle souche d’Escherichia coli (la fameuse bactérie modèle en science du vivant) dont le génome n’est pas constitué de ces 4 nucléobases mais où la thymine est remplacée par du chlorouracil. Cette modification au niveau de l’ADN est initialement due à une mutation apparue naturellement. Les chercheurs ont ensuite sélectionné les bactéries mutées en ne mettant à disposition dans le milieu que de l’adénine, de la guanine, de la cytosine et du chlorouracil pendant 164 jours afin d’obtenir une souche stable. Cette souche E. coli mutée est donc une exception à l’universalité du code génétique !

E.coli en 3D (source)

Le retour du pied préhensile chez l’humain ?

Les scientifiques ont récemment été confrontés à un cas d’atavisme plutôt atypique au Mexique : la naissance de deux frères partageant comme particularité d’avoir les gros orteils opposés aux autres doigts de pieds. Caractère partagé par tous les primates, les pouces opposables des pieds ont été perdus au cours de l’évolution chez les humains. Le phénomène de l’atavisme correspond à la réactivation d’un gène toujours présent dans notre ADN mais rendu muet par l’évolution. Des cas sont plus connus de réapparition de queue chez l’humain, ou encore de pattes chez des serpents. Les chercheurs sont parvenus à repérer le gène muté chez les deux frères, et seraient en mesure de reproduire la particularité artificiellement, ce qui pose cependant des problèmes d’éthiques. Ils ne sont actuellement pas en mesure de prédire si la descendance des deux frères partagera cette particularité.
Pied de chimpanzé et pied d’humain (Source)

De petits animaux jouant avec la mort 

Les tardigrades sont parfois connus des étudiants en biologie parcequ’ils sont adorables mais aussi pour leurs incroyables propriétés de résistance. Ces petits animaux de moins d’un millimètre de long se trouvent partout sur le globe. Vous pouvez en trouver dans les mousses. Ce qu’il y a d’incroyable c’est qu’ils peuvent rentrer en état dit de cryptobiose : lorsque les conditions de vies ne sont plus favorables ils « s’arrêtent de vivre » et reprennent leur vie active une fois les conditions nécessaires revenues. On sait qu’ils peuvent rester plusieurs décennies en cryptobiose. Mais des chercheurs ont retrouvé en décembre 2012 des tardigrades en cryptobiose depuis près de 1000 ans dans les lacs subglaciaux Antarctiques ! Bien sûr une très faible proportion est revenue à la vie, mais cela fait de ces rares petits survivants les individus animaux (et non pas colonies !) les plus vieux répertoriés ! 
A gauche, un tardigrade en état actif, à droite un tardigrade en cryptobiose. (Source :  Welnicz et al. 2011)

Somewhere… Over the rainbow ?

L’Eucalyptus Arc-En-Ciel Eucaylptus deglupta pousse aux Philippines. Cet arbre possède naturellement une écorce très colorée, suite l’exposition des tissus vieillissant au contact de l’air. En effet, l’écorce de cette plante se desquame progressivement, c’est-à-dire qu’elle s’effiloche vers l’extérieur au fur et à mesure de sa production. Les couches les plus jeunes se situent en dessous et sont vertes lors de leur formation. Elles sont remplacées progressivement par d’autres couches et vont changer de couleur au fil du temps, jusqu’à tomber au pied de l’arbre lorsqu’elles seront totalement desséchées. Comme l’écorce n’est pas produite de manière continue et intégrale aux différents endroits du tronc, elle ne vieilli pas de la même manière partout, d’où la présence de couleurs différentes.

Vue rapprochée de l’écorce de E. deglupta
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Les lions : ce que vous n’apprendrez pas dans les documentaires

Le   par
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Les lions font partie des animaux chouchous du public, et le nombre de documentaires à leur sujet en dit long. Souvent attendrissantes, parfois étonnantes, les images nous montrent la plupart du temps la vie d’une jolie petite troupe, entre naissances, parties de chasse trépidantes et batailles entre mâles dans la force de l’âge… Côté scientifique, les lions ne sont pas en reste non plus et ont fait l’objet d’un grand nombre de publications, dévoilant souvent d’autres vérités moins connues… et pourtant tout aussi intéressantes ! Un petit échantillon pour vous le prouver ?

 Attendrissante scène de famille entre un lionceau et son père (Source)


Les lions mangeurs d’hommes font parler les scientifiques

Si deux lions peuvent se targuer d’une sinistre célébrité, ce sont bien eux. « Le fantôme » et « les ténèbres », comme ils ont été surnommés, sont les héros des films « The Ghost and the Darkness » (1996), et « Bwana Devil » (1952), qui est tout de même le premier long métrage sorti en 3D couleur de l’histoire du cinéma. Ces films racontent l’histoire vraie de deux fauves qui ont créé la panique en 1898 lors de la construction d’une voix ferroviaire, en dévorant entre 30 et 130 travailleurs, selon les sources. Abattus par John Henry Patterson, qui a d’ailleurs écrit le livre « The Man-Eaters of Tsavo » (Les mangeurs d’hommes du Tsavo) ayant inspiré les films, les deux cadavres ont été conservés et l’occasion était trop belle pour les scientifiques de manquer de les étudier ! Plusieurs questions se posent : Les deux lions mangeaient-ils tous les deux les humains ? Etait-ce leur seule source de nourriture ? Combien de travailleurs avaient réellement été tués ? Des questions un peu farfelues étant donné que les lions sont décédés il y a plus d’un siècle… Si des macchabées pouvaient sortir de leur sommeil éternel pour nous raconter leurs derniers meurtres, ça se saurait ! Non ? Et pourtant… Les atomes qui forment le corps de nos lascars proviennent de leur nourriture. Or, en étudiant la composition en isotopes des différentes parties de leur corps, on peut déterminer à quelle espèce ces atomes ont été prélevés. En somme, vous êtes ce que vous mangez ! Et comme les différentes parties du corps ne se construisent pas toutes en même temps, la composition de nos dents et os permet de déterminer des régimes de longue durée, tandis que celle de nos poils renseigne de nos derniers repas. L’équipe de Yeakel (2009) a ainsi pu mette en évidence que les lions avaient un régime alimentaire classique avant de tourner mangeurs d’hommes, et qu’un des deux était deux fois plus avide de chair humaine que l’autre. Quand aux estimations, 35 hommes auraient été mangés, avec une marge (l’intervalle de confiance à 95% pour ceux à qui ça parle) allant de 4 à 72 victimes.
Les deux lions mangeurs d’hommes du Tsavo, de leurs petits noms « lion FMNH 23970 » (A) et « lion FMNH 23969 » (C). Le crâne du premier (B) présente, entre beaucoup d’autres défauts cités par les auteurs, une fracture de la canine inférieure droite et des incisives inférieures en moins. L’autre crâne (D) révèle une fracture de la carnassière supérieure qui provoque une exposition de la pulpe. Illustration issue de Yeakel et al. (2009).
D’autres articles scientifiques existent sur les lions mangeurs d’hommes. Certains font preuve d’un délicieux lyrisme quand il s’agit de décrire les sordides attaques des assassins. Baldus (2006) écrit ainsi à propos d’un lion ayant tué plus d’une trentaine de personnes en Tanzanie : « Parfois, il tuait deux personnes à l’intérieur d’une hutte, mais laissait toujours la seconde derrière, dans un cas sur le toit. […] L’animal a été signalé comme étant extrêmement prudent. Il se serait toujours déplacé à couvert, le plus souvent durant des nuits obscures et sans lune. […] Si le lion avait le temps, il faisait glisser sa victime plus loin pour dévorer le cadavre, y compris les intestins, mais en laissant la tête, les bras et les jambes » (traduction personnelle).
Certains chercheurs essayent de comprendre « pourquoi » les lions se mettent à manger des hommes. Toutes les pauvres bêtes des études que je viens de citer présentaient ainsi des problèmes dentaires (voir photo précédente)… Packer et al. (2005) propose plus simplement l’effet de l’augmentation de la densité humaine pour expliquer le nombre grandissant d’attaques depuis les années 1990, et nous présente une carte représentant la distribution de plus de 800 attaques depuis cette année là en Tanzanie… Eventuellement une idée des points chauds à éviter durant le prochain voyage touristique !
 
 
 Répartition des attaques de lions en Tanzanie depuis 1990 et nombre d’attaques par année. D’après la publication de Packer et al. (2005)

Des spermatozoïdes anormaux dans le Ngorongoro

En Tanzanie, le cratère du Ngorongoro se targue d’être une des plus grandes caldeiras du monde (un ancien volcan affaissé pour faire simple), avec un diamètre de plus de 20 Km ! Pour l’avoir foulé de mes propres pieds, je peux affirmer qu’il constitue sans conteste une réserve naturelle absolument magnifique, regorgeant d’une richesse faunistique éblouissante. En tant que cratère, l’écosystème qu’il abrite reste très fermé au milieu extérieur, ce qui constitue à la fois sa force et sa faiblesse. Les lions du Ngorongoro sont très bien étudiés depuis de nombreuses années, à tel point qu’il n’est pas un lion dans le cratère qui n’ait pas sa fiche d’identité. Les chercheurs sont en effet capables d’identifier chaque individu, grâce notamment grâce à des marques naturelles et les cicatrices de leurs faces et oreilles (Munson et al. 1996). Il faut dire que la particularité de l’endroit permet une étude inédite sur les effets de la consanguinité. En effet, les lions qui entrent dans le cratère sont bien rares, et n’ont simplement aucune chance de trouver un territoire libre, le cratère présentant la plus haute densité de lions d’Afrique (Heinsohn 1997). De plus, la population a subit en 1962 une hécatombe après l’invasion de la mouche Stomoxys calcitrans, aux morsures particulièrement affaiblissantes, réduisant la population a neuf femelles et un seul mâle (Packer et al. 1991). Après la migration de sept mâles venus de l’extérieur, plus aucune entrée n’a été enregistrée dans le cratère durant les 25 années suivantes, alors que la population est rapidement remontée en effectifs. Des simulations sur ordinateurs suggèrent même que la population pourrait avoir subit un autre goulot d’étranglement antérieur à 1962 (Packer et al. 1991). Une population en somme bien consanguine ! Et comme souvent, la consanguinité s’accompagne d’une perte de variabilité génétique et d’une augmentation d’anormalités physiologiques comparé à d’autres populations. Nos lions n’échappent pas à la règle, notamment dans certains traits affectant leur reproduction. Ils présentent ainsi une concentration en testostérone trois fois plus faible que leurs homologues du Serengeti (Wildt et al. 1987), une histo-morphologie des testicules affectée : moins de tubes séminifères (là où se forment les spermatozoïdes), moins de spermatides (les futurs spermatozoïdes) et moins de volume testiculaire (Munson et al. 1996), ainsi qu’un haut niveau d’anormalité des spermatozoïdes (Wildt et al. 1987). Entre tête trop grosse ou trop petite, double flagelle ou double tête et diverses déformations, ce sont au total 50% des spermatozoïdes qui sont affectés !
 
Quelques spermatozoïdes des lions du cratère du Ngorongoro : normal (a), surenroulement du flagelle (b), manque de mitochondrie (c), acrosome anormal et mauvaise disposition de la pièce intermédiaire (d), macrocéphalie avec acrosome anormal (e), microcéphalie avec manque de mitochondrie (f), flagelle tordu (g), et cou tordu avec résidu cytoplasmique (h). Photo issue de Wild et al. (1987).

Des lionnes à crinière et des mâles qui en sont dépourvus

La crinière du lion, cette magnifique couronne qui le proclame roi des savanes, est un des caractères secondaires des plus évidents pour différencier mâles et femelles. D’une longueur et d’une noirceur variables, elle renseigne même les congénères (et les scientifiques) sur d’autres paramètres. West et Packer (2002) ont ainsi pu montrer que le niveau de noirceur de la crinière donne une indication de l’état de nutrition du mâle, ainsi que de son niveau en testostérone, ce qui aurait une influence à la fois sur le choix des femelles (dans une troupe comptant plusieurs mâles, les femelles qui ont la possibilité de choisir leur amant se tourneront vers celui qui a la crinière la plus sombre), mais également sur la compétition entre mâles (mieux vaut éviter de se battre avec les mâles à crinière trop noire…). Les deux scientifiques ont également mis en évidence que la longueur de la crinière était un signal des succès au combat du mâle, et influencerait également la compétition entre mâles. En plus de ce rôle communicatif, la crinière est également variable selon les saisons, les années et les habitats.
 
Si la crinière est ainsi variable selon l’endroit, nul particularité n’égale celle observée dans le parc du Tsavo. Tiens, ça ne vous dit rien ce nom ? Mais si, c’est de là que provenaient nos deux lascars mangeurs d’hommes ! Ce n’est pas pour rien si j’ai pris la peine d’afficher leur photo… Et si nos deux compères s’affichent sans crinière, ce n’est certainement pas parce qu’ils ont été scalpés. Comme de très nombreux lions du Tsavo, ils sont simplement dépourvus de crinière. Kays et Patterson (2002) ont voulu vérifier à quel point ce caractère était répandu. Ils se sont donc mis à attirer les lions grâce à des enregistrements d’un jeune buffle mourant. La technique pourrait paraitre un brin sadique mais elle est communément utilisée. Elle s’avère même être efficace pour réaliser des comptages de lions (Kiffner et al. 2007). Kays et Patterson ont ensuite donné un score à tous les lions qui se sont approchés, selon la disposition et l’importance de leur crinière. Résultat : aucun des 87 lions identifiés n’avais une crinière à proprement parler, et le score moyen atteignait 15, une crinière normale ayant pour valeur 81 (voir schéma ci-dessous)…
 
Une crinière normale et une crinière typique du Tsavo. Chaque légende correspond à une zone à laquelle les auteurs ont attribué des scores de 0 à 3 selon la longueur, la couleur et l’épaisseur de la crinière. Le score maximal (9 zones obtenant 3 scores de 3) est égal à 81. En moyenne, les lions du Tsavo obtiennent un score de 15. Image et données de Kays et Patterson (2002).
Photos de lions du Tsavo à crinière éparse ou inexistante (Kays et Patterson, 2002)

Les chercheurs essaient bien de donner des explications à cet étrange phénomène : l’importance de la végétation ou la chaleur pourraient donner l’avantage à des mâles dépourvus de crinières, si tant est que ce caractère (ou absence de caractère) ait évolué pour ses bénéfices et non par hasard. La présence d’une graine particulièrement collante à la crinière (Pupalia lappacea) pourrait également intervenir, les lions s’arrachant littéralement les poils en voulant les enlever… A noter que d’autres lions sans crinière existent, même s’ils sont nés avec : une perte intégrale de la crinière a par exemple déjà été observée des suites d’une castration.
Pour en finir avec la crinière, des photos et articles circulent actuellement sur le net faisant état de femelles avec une belle crinière. Si je n’ai pu trouver aucun article scientifique à ce sujet, l’info ne semble pas inventée. A vérifier donc ! En attendant, certaines photos restent assez convaincantes. Décidemment, même chez les lions c’est la révolution des genres !
 
Une lionne pourvue d’une crinière qui n’a rien à envier aux plus beaux mâles (Source)


Mœurs et morphologies inhabituels

A l’image des crinières, beaucoup de ce qu’on croit connaitre sur les lions n’est pas vrai pour tous les lions. De nombreuses variations comportementales, morphologiques, anatomiques ou encore physiologiques existent à l’état sauvage comme en captivité.
 
Commençons par la captivité. Saviez-vous qu’un lion élevé dans un zoo aura un cerveau plus petit qu’à l’état sauvage ? Une diminution comprise entre 3,5 et 10,5 % du volume crânien selon l’équipe de Yamaguchi (2006) qui s’est chargée de mesurer consciencieusement les crânes de 370 lions. Une différence qui serait bien due à la captivité en elle-même, et non aux conséquences de la consanguinité qu’elle implique souvent, puisqu’un lion né à l’état sauvage et élevé dans un zoo présentera également un cerveau plus petit. La consanguinité a pourtant bel et bien, elle aussi, des effets délétères. Prenez les lions blancs par exemple. Ces lions présentent un allèle mutant récessif qui leur confère une couleur allant du blond au blanc (il ne s’agit pas d’albinisme). Les adultes de ce type sont rares à l’état sauvage, d’autant plus qu’ils sont plus repérables par les proies et par les prédateurs lorsqu’ils sont lionceaux… Mais les humains sont avides de rareté (voyez ici), et on trouve des lions blancs à foison en captivité. Ce désir a un prix, et il est rude pour les lions. Dans un seul zoo par exemple ou des parents blancs ont donné naissance a 19 lionceaux, un seul a survécu jusqu’à l’âge adulte ! Parmi les autres, 4 sont mort-nés, 13 sont morts durant leur premier mois et le dernier a du être euthanasié à cause de son incapacité à saisir la nourriture. Une publication parue dans un journal vétérinaire (Scaglione et al. 2010) présente toutes leurs malformations à grand renfort de photos plutôt morbides… Entre troubles du comportement et multiples malformations au niveau du crâne, les effets de la consanguinité se font ressentir plus que jamais.
Le crâne d’un des lionceaux blancs présente ici une mâchoire atrophiée avec un biais d’alignement entre la mandibule (mâchoire inférieure) et l’incisive supérieure. Photo issue de Scaglione et al. (2010)
 
Toujours en captivité mais de manière un peu plus réjouissante, les lions du zoo d’Addis-Abeba (Ethiopie) présentent une apparence unique en son genre. A tel point qu’ils ressemblent aux lions de Barbarie ou de lions du Cap, des sous-espèces qui ne sont aujourd’hui plus reconnues. Si Tefera (2003) avait consacré une publication à leur pure description (crinière très sombre et étendue, petit corps…), une étude très récente vient de mettre en évidence que cette population est distincte également du point de vue génétique (Bruche el al. 2012).
 
Un des fameux lions du zoo d’Addis-Abeba, en Ethiopie (Source)
A l’état sauvage, des variations de comportements sont observées entre les populations. Par exemple, les lionnes du Ngorongoro sont plus agressives que celles du Serengeti. L’étude de Heinsohn (1997) consistait à passer des enregistrements de rugissements de troupes de lionnes. Il a pu montrer qu’une troupe était capable de compter ses opposantes au son des rugissements, et qu’elle ne s’en approcherait qu’à condition que les rivales soient moins nombreuses. Sauf les lionnes du cratère du Ngorongoro qui réagissent à tous les coups, même lorsque leurs chances de vaincre l’adversaire sont faibles compte tenu de leur nombre. Cette agressivité pourrait s’expliquer par la difficulté de trouver un territoire dans le cratère : les lionnes qui en ont un le défendent alors coute que coute !
 
En ce qui concerne les variations d’apparence, j’ai évoqué les plus spectaculaires plus haut : crinières et blanc pelage ! Mais d’autres différences existent. Les lions du Ngorongoro sont par exemple plus gros qu’à l’extérieur du cratère (Heinsohn 1997). Dans la même catégorie, vous avez peut être croisé ces derniers temps sur le net les magnifique photos de lions noirs ! On parle de mélanisme, ce qui correspond à une très forte abondance de pigments noirs. Hé bien jusqu’à preuve du contraire, ces lions ne sont que pure invention ! Si vous en doutez, vous trouverez ici les célèbres photos avec leurs originales non retouchées. Mais maintenant que vous avez lu cet article, vous conviendrez sans doute qu’il n’est nul besoin d’invoquer des génies de Photoshop pour impressionner les foules : les lions disposent naturellement de leur florilège de particularités !
 
Un lion mélanique, qui n’existe que dans l’imagination de ses créateurs ! (Source)

Bibliographie

Baldus, R. D. 2006. A man-eating lion (Panthera leo) from Tanzania with a toothache. European Journal of Wildlife Research, 52, 59–62.

Bruche, S., Gusset, M., Lippold, S., Barnett, R., Eulenberger, K., Junhold, J., Driscoll, C. A. & Hofreiter, M. 2012. A genetically distinct lion (Panthera leo) population from Ethiopia. European Journal of Wildlife Research. DOI 10.1007/s10344-012-0668-5.

Heinsohn, R. 1997. Group territoriality in two populations of African lions. Animal behaviour, 53, 1143–7.

Kays, R. W. & Patterson, B. D. 2002. Mane variation in African lions and its social correlates. Canadian Journal of Zoology, 478, 471–478.

Kiffner, C., Waltert, M., Meyer, B. & Mühlenberg, M. 2007. Response of lions (Panthera leo LINNAEUS 1758) and spotted hyaenas (Crocuta crocuta ERXLEBEN 1777) to sound playbacks. African Journal of Ecology, 46, 223–226.

Munson, L., Brown, J.L., Bush, M., Packer, C., Janssen, D., Reiziss, S.M. & Wildt, D.E. 1996. Genetic diversity affects testicular morphology in free-ranging lions (Panthera leo) of the Serengeti Plains and Ngorongoro Crater. Journal of Reproduction and Fertility, 108, 11-15.

Packer, C., Pusey, A. E., Rowley, H., Gilbert, D. A., Martenson, J., & O’Brien, S. J. 1991. Case Study of a Population Bottleneck: Lions of the Ngorongoro Crater. Conservation Biology, 5, 219–230.

Packer, C., Ikanda, D., Kissui, B. & Kushnir, H. 2005. Lion attacks on humans in Tanzania. Nature, 436, 927-928.

Scaglione, F. E., Schröder, C., Degiorgi, G., Zeira, O., & Bollo, E. 2010. Cranial malformations in related white lions (Panthera leo krugeri). Veterinary pathology, 47, 1095–9.

Tefera, M. 2003. Phenotypic and reproductive characteristics of lions (Panthera leo) at Addis Ababa Zoo. Biodiversity and Conservation, 12, 1629–1639.

West, P. M. & Packer, C. 2002. Sexual selection, temperature, and the lion’s mane. Science, 297, 1339–43.

Wildt, D.E., Bush, M., Goodrowe, K.L., Packer, C., Pusey, A.E., Brown, J.L., Joslin, P. & O’Brien, S.J. 1987. Reproductive and genetic consequences of founding isolated lion populations. Nature, 329, 328–31.

Yamaguchi, N., Kitchener, A. C., Gilissen, E., & Macdonald, D. W. 2009. Brain size of the lion (Panthera leo) and the tiger (P. tigris): implications for intrageneric phylogeny, intraspecific differences and the effects of captivity. Biological Journal of the Linnean Society, 98, 85–93.

Yeakel, J. D., Patterson, B. D., Fox-Dobbs, K., Okumura, M. M., Cerling, T. E., Moore, J. W., Koch, P. L., & Dominy, N. J. 2009. Cooperation and individuality among man-eating lions. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 106, 19040–3.
 

Sophie Labaude
 
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Les lions : ce que vous n’apprendrez pas dans les documentaires

Le   par
Les lions font partie des animaux chouchous du public, et le nombre de documentaires à leur sujet en dit long. Souvent attendrissantes, parfois étonnantes, les images nous montrent la plupart du temps la vie d’une jolie petite troupe, entre naissances, parties de chasse trépidantes et batailles entre mâles dans la force de l’âge… Côté scientifique, les lions ne sont pas en reste non plus et ont fait l’objet d’un grand nombre de publications, dévoilant souvent d’autres vérités moins connues… et pourtant tout aussi intéressantes ! Un petit échantillon pour vous le prouver ?

 Attendrissante scène de famille entre un lionceau et son père (Source)


Les lions mangeurs d’hommes font parler les scientifiques

Si deux lions peuvent se targuer d’une sinistre célébrité, ce sont bien eux. « Le fantôme » et « les ténèbres », comme ils ont été surnommés, sont les héros des films « The Ghost and the Darkness » (1996), et « Bwana Devil » (1952), qui est tout de même le premier long métrage sorti en 3D couleur de l’histoire du cinéma. Ces films racontent l’histoire vraie de deux fauves qui ont créé la panique en 1898 lors de la construction d’une voix ferroviaire, en dévorant entre 30 et 130 travailleurs, selon les sources. Abattus par John Henry Patterson, qui a d’ailleurs écrit le livre « The Man-Eaters of Tsavo » (Les mangeurs d’hommes du Tsavo) ayant inspiré les films, les deux cadavres ont été conservés et l’occasion était trop belle pour les scientifiques de manquer de les étudier ! Plusieurs questions se posent : Les deux lions mangeaient-ils tous les deux les humains ? Etait-ce leur seule source de nourriture ? Combien de travailleurs avaient réellement été tués ? Des questions un peu farfelues étant donné que les lions sont décédés il y a plus d’un siècle… Si des macchabées pouvaient sortir de leur sommeil éternel pour nous raconter leurs derniers meurtres, ça se saurait ! Non ? Et pourtant… Les atomes qui forment le corps de nos lascars proviennent de leur nourriture. Or, en étudiant la composition en isotopes des différentes parties de leur corps, on peut déterminer à quelle espèce ces atomes ont été prélevés. En somme, vous êtes ce que vous mangez ! Et comme les différentes parties du corps ne se construisent pas toutes en même temps, la composition de nos dents et os permet de déterminer des régimes de longue durée, tandis que celle de nos poils renseigne de nos derniers repas. L’équipe de Yeakel (2009) a ainsi pu mette en évidence que les lions avaient un régime alimentaire classique avant de tourner mangeurs d’hommes, et qu’un des deux était deux fois plus avide de chair humaine que l’autre. Quand aux estimations, 35 hommes auraient été mangés, avec une marge (l’intervalle de confiance à 95% pour ceux à qui ça parle) allant de 4 à 72 victimes.
Les deux lions mangeurs d’hommes du Tsavo, de leurs petits noms « lion FMNH 23970 » (A) et « lion FMNH 23969 » (C). Le crâne du premier (B) présente, entre beaucoup d’autres défauts cités par les auteurs, une fracture de la canine inférieure droite et des incisives inférieures en moins. L’autre crâne (D) révèle une fracture de la carnassière supérieure qui provoque une exposition de la pulpe. Illustration issue de Yeakel et al. (2009).
D’autres articles scientifiques existent sur les lions mangeurs d’hommes. Certains font preuve d’un délicieux lyrisme quand il s’agit de décrire les sordides attaques des assassins. Baldus (2006) écrit ainsi à propos d’un lion ayant tué plus d’une trentaine de personnes en Tanzanie : « Parfois, il tuait deux personnes à l’intérieur d’une hutte, mais laissait toujours la seconde derrière, dans un cas sur le toit. […] L’animal a été signalé comme étant extrêmement prudent. Il se serait toujours déplacé à couvert, le plus souvent durant des nuits obscures et sans lune. […] Si le lion avait le temps, il faisait glisser sa victime plus loin pour dévorer le cadavre, y compris les intestins, mais en laissant la tête, les bras et les jambes » (traduction personnelle).
Certains chercheurs essayent de comprendre « pourquoi » les lions se mettent à manger des hommes. Toutes les pauvres bêtes des études que je viens de citer présentaient ainsi des problèmes dentaires (voir photo précédente)… Packer et al. (2005) propose plus simplement l’effet de l’augmentation de la densité humaine pour expliquer le nombre grandissant d’attaques depuis les années 1990, et nous présente une carte représentant la distribution de plus de 800 attaques depuis cette année là en Tanzanie… Eventuellement une idée des points chauds à éviter durant le prochain voyage touristique !
 
 
 Répartition des attaques de lions en Tanzanie depuis 1990 et nombre d’attaques par année. D’après la publication de Packer et al. (2005)

Des spermatozoïdes anormaux dans le Ngorongoro

En Tanzanie, le cratère du Ngorongoro se targue d’être une des plus grandes caldeiras du monde (un ancien volcan affaissé pour faire simple), avec un diamètre de plus de 20 Km ! Pour l’avoir foulé de mes propres pieds, je peux affirmer qu’il constitue sans conteste une réserve naturelle absolument magnifique, regorgeant d’une richesse faunistique éblouissante. En tant que cratère, l’écosystème qu’il abrite reste très fermé au milieu extérieur, ce qui constitue à la fois sa force et sa faiblesse. Les lions du Ngorongoro sont très bien étudiés depuis de nombreuses années, à tel point qu’il n’est pas un lion dans le cratère qui n’ait pas sa fiche d’identité. Les chercheurs sont en effet capables d’identifier chaque individu, grâce notamment grâce à des marques naturelles et les cicatrices de leurs faces et oreilles (Munson et al. 1996). Il faut dire que la particularité de l’endroit permet une étude inédite sur les effets de la consanguinité. En effet, les lions qui entrent dans le cratère sont bien rares, et n’ont simplement aucune chance de trouver un territoire libre, le cratère présentant la plus haute densité de lions d’Afrique (Heinsohn 1997). De plus, la population a subit en 1962 une hécatombe après l’invasion de la mouche Stomoxys calcitrans, aux morsures particulièrement affaiblissantes, réduisant la population a neuf femelles et un seul mâle (Packer et al. 1991). Après la migration de sept mâles venus de l’extérieur, plus aucune entrée n’a été enregistrée dans le cratère durant les 25 années suivantes, alors que la population est rapidement remontée en effectifs. Des simulations sur ordinateurs suggèrent même que la population pourrait avoir subit un autre goulot d’étranglement antérieur à 1962 (Packer et al. 1991). Une population en somme bien consanguine ! Et comme souvent, la consanguinité s’accompagne d’une perte de variabilité génétique et d’une augmentation d’anormalités physiologiques comparé à d’autres populations. Nos lions n’échappent pas à la règle, notamment dans certains traits affectant leur reproduction. Ils présentent ainsi une concentration en testostérone trois fois plus faible que leurs homologues du Serengeti (Wildt et al. 1987), une histo-morphologie des testicules affectée : moins de tubes séminifères (là où se forment les spermatozoïdes), moins de spermatides (les futurs spermatozoïdes) et moins de volume testiculaire (Munson et al. 1996), ainsi qu’un haut niveau d’anormalité des spermatozoïdes (Wildt et al. 1987). Entre tête trop grosse ou trop petite, double flagelle ou double tête et diverses déformations, ce sont au total 50% des spermatozoïdes qui sont affectés !
 
Quelques spermatozoïdes des lions du cratère du Ngorongoro : normal (a), surenroulement du flagelle (b), manque de mitochondrie (c), acrosome anormal et mauvaise disposition de la pièce intermédiaire (d), macrocéphalie avec acrosome anormal (e), microcéphalie avec manque de mitochondrie (f), flagelle tordu (g), et cou tordu avec résidu cytoplasmique (h). Photo issue de Wild et al. (1987).

Des lionnes à crinière et des mâles qui en sont dépourvus

La crinière du lion, cette magnifique couronne qui le proclame roi des savanes, est un des caractères secondaires des plus évidents pour différencier mâles et femelles. D’une longueur et d’une noirceur variables, elle renseigne même les congénères (et les scientifiques) sur d’autres paramètres. West et Packer (2002) ont ainsi pu montrer que le niveau de noirceur de la crinière donne une indication de l’état de nutrition du mâle, ainsi que de son niveau en testostérone, ce qui aurait une influence à la fois sur le choix des femelles (dans une troupe comptant plusieurs mâles, les femelles qui ont la possibilité de choisir leur amant se tourneront vers celui qui a la crinière la plus sombre), mais également sur la compétition entre mâles (mieux vaut éviter de se battre avec les mâles à crinière trop noire…). Les deux scientifiques ont également mis en évidence que la longueur de la crinière était un signal des succès au combat du mâle, et influencerait également la compétition entre mâles. En plus de ce rôle communicatif, la crinière est également variable selon les saisons, les années et les habitats.
 
Si la crinière est ainsi variable selon l’endroit, nul particularité n’égale celle observée dans le parc du Tsavo. Tiens, ça ne vous dit rien ce nom ? Mais si, c’est de là que provenaient nos deux lascars mangeurs d’hommes ! Ce n’est pas pour rien si j’ai pris la peine d’afficher leur photo… Et si nos deux compères s’affichent sans crinière, ce n’est certainement pas parce qu’ils ont été scalpés. Comme de très nombreux lions du Tsavo, ils sont simplement dépourvus de crinière. Kays et Patterson (2002) ont voulu vérifier à quel point ce caractère était répandu. Ils se sont donc mis à attirer les lions grâce à des enregistrements d’un jeune buffle mourant. La technique pourrait paraitre un brin sadique mais elle est communément utilisée. Elle s’avère même être efficace pour réaliser des comptages de lions (Kiffner et al. 2007). Kays et Patterson ont ensuite donné un score à tous les lions qui se sont approchés, selon la disposition et l’importance de leur crinière. Résultat : aucun des 87 lions identifiés n’avais une crinière à proprement parler, et le score moyen atteignait 15, une crinière normale ayant pour valeur 81 (voir schéma ci-dessous)…
 
Une crinière normale et une crinière typique du Tsavo. Chaque légende correspond à une zone à laquelle les auteurs ont attribué des scores de 0 à 3 selon la longueur, la couleur et l’épaisseur de la crinière. Le score maximal (9 zones obtenant 3 scores de 3) est égal à 81. En moyenne, les lions du Tsavo obtiennent un score de 15. Image et données de Kays et Patterson (2002).
Photos de lions du Tsavo à crinière éparse ou inexistante (Kays et Patterson, 2002)

Les chercheurs essaient bien de donner des explications à cet étrange phénomène : l’importance de la végétation ou la chaleur pourraient donner l’avantage à des mâles dépourvus de crinières, si tant est que ce caractère (ou absence de caractère) ait évolué pour ses bénéfices et non par hasard. La présence d’une graine particulièrement collante à la crinière (Pupalia lappacea) pourrait également intervenir, les lions s’arrachant littéralement les poils en voulant les enlever… A noter que d’autres lions sans crinière existent, même s’ils sont nés avec : une perte intégrale de la crinière a par exemple déjà été observée des suites d’une castration.
Pour en finir avec la crinière, des photos et articles circulent actuellement sur le net faisant état de femelles avec une belle crinière. Si je n’ai pu trouver aucun article scientifique à ce sujet, l’info ne semble pas inventée. A vérifier donc ! En attendant, certaines photos restent assez convaincantes. Décidemment, même chez les lions c’est la révolution des genres !
 
Une lionne pourvue d’une crinière qui n’a rien à envier aux plus beaux mâles (Source)


Mœurs et morphologies inhabituels

A l’image des crinières, beaucoup de ce qu’on croit connaitre sur les lions n’est pas vrai pour tous les lions. De nombreuses variations comportementales, morphologiques, anatomiques ou encore physiologiques existent à l’état sauvage comme en captivité.
 
Commençons par la captivité. Saviez-vous qu’un lion élevé dans un zoo aura un cerveau plus petit qu’à l’état sauvage ? Une diminution comprise entre 3,5 et 10,5 % du volume crânien selon l’équipe de Yamaguchi (2006) qui s’est chargée de mesurer consciencieusement les crânes de 370 lions. Une différence qui serait bien due à la captivité en elle-même, et non aux conséquences de la consanguinité qu’elle implique souvent, puisqu’un lion né à l’état sauvage et élevé dans un zoo présentera également un cerveau plus petit. La consanguinité a pourtant bel et bien, elle aussi, des effets délétères. Prenez les lions blancs par exemple. Ces lions présentent un allèle mutant récessif qui leur confère une couleur allant du blond au blanc (il ne s’agit pas d’albinisme). Les adultes de ce type sont rares à l’état sauvage, d’autant plus qu’ils sont plus repérables par les proies et par les prédateurs lorsqu’ils sont lionceaux… Mais les humains sont avides de rareté (voyez ici), et on trouve des lions blancs à foison en captivité. Ce désir a un prix, et il est rude pour les lions. Dans un seul zoo par exemple ou des parents blancs ont donné naissance a 19 lionceaux, un seul a survécu jusqu’à l’âge adulte ! Parmi les autres, 4 sont mort-nés, 13 sont morts durant leur premier mois et le dernier a du être euthanasié à cause de son incapacité à saisir la nourriture. Une publication parue dans un journal vétérinaire (Scaglione et al. 2010) présente toutes leurs malformations à grand renfort de photos plutôt morbides… Entre troubles du comportement et multiples malformations au niveau du crâne, les effets de la consanguinité se font ressentir plus que jamais.
Le crâne d’un des lionceaux blancs présente ici une mâchoire atrophiée avec un biais d’alignement entre la mandibule (mâchoire inférieure) et l’incisive supérieure. Photo issue de Scaglione et al. (2010)
 
Toujours en captivité mais de manière un peu plus réjouissante, les lions du zoo d’Addis-Abeba (Ethiopie) présentent une apparence unique en son genre. A tel point qu’ils ressemblent aux lions de Barbarie ou de lions du Cap, des sous-espèces qui ne sont aujourd’hui plus reconnues. Si Tefera (2003) avait consacré une publication à leur pure description (crinière très sombre et étendue, petit corps…), une étude très récente vient de mettre en évidence que cette population est distincte également du point de vue génétique (Bruche el al. 2012).
 
Un des fameux lions du zoo d’Addis-Abeba, en Ethiopie (Source)
A l’état sauvage, des variations de comportements sont observées entre les populations. Par exemple, les lionnes du Ngorongoro sont plus agressives que celles du Serengeti. L’étude de Heinsohn (1997) consistait à passer des enregistrements de rugissements de troupes de lionnes. Il a pu montrer qu’une troupe était capable de compter ses opposantes au son des rugissements, et qu’elle ne s’en approcherait qu’à condition que les rivales soient moins nombreuses. Sauf les lionnes du cratère du Ngorongoro qui réagissent à tous les coups, même lorsque leurs chances de vaincre l’adversaire sont faibles compte tenu de leur nombre. Cette agressivité pourrait s’expliquer par la difficulté de trouver un territoire dans le cratère : les lionnes qui en ont un le défendent alors coute que coute !
 
En ce qui concerne les variations d’apparence, j’ai évoqué les plus spectaculaires plus haut : crinières et blanc pelage ! Mais d’autres différences existent. Les lions du Ngorongoro sont par exemple plus gros qu’à l’extérieur du cratère (Heinsohn 1997). Dans la même catégorie, vous avez peut être croisé ces derniers temps sur le net les magnifique photos de lions noirs ! On parle de mélanisme, ce qui correspond à une très forte abondance de pigments noirs. Hé bien jusqu’à preuve du contraire, ces lions ne sont que pure invention ! Si vous en doutez, vous trouverez ici les célèbres photos avec leurs originales non retouchées. Mais maintenant que vous avez lu cet article, vous conviendrez sans doute qu’il n’est nul besoin d’invoquer des génies de Photoshop pour impressionner les foules : les lions disposent naturellement de leur florilège de particularités !
 
Un lion mélanique, qui n’existe que dans l’imagination de ses créateurs ! (Source)

Bibliographie

Baldus, R. D. 2006. A man-eating lion (Panthera leo) from Tanzania with a toothache. European Journal of Wildlife Research, 52, 59–62.

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Sophie Labaude
 
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Petit guide de la résistance au froid

Le   par
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Un petit coup d’œil à travers la fenêtre et une confirmation : l’hiver et bel et bien installé ! Le paysage est aussi blanc que le ciel. Et malgré la beauté et la féérie de cette image, y’a pas à dire, on a envie de rester bien au chaud. Hé oui, il faut dire que niveau résistance au froid, l’humain n’est pas le mieux pourvu. Dès que la température descend en dessous de 20°C, le pull s’impose. Pourtant, outre les artifices dont nous avons (presque) le monopôle – chauffage, bouilloire et compagnie – la nature dispose de son florilège de tactiques pour lutter contre le froid. Avant de vous proposer un rapide tour d’horizon, une question s’impose : pourquoi le froid est-il mauvais pour certains organismes ?

(Source)

Les effets de la température

La température a des conséquences sur de nombreux mécanismes physiologiques. Sa diminution provoque un ralentissement de la plupart des phénomènes, y compris le métabolisme. Ainsi, les guppies, des petits poissons colorés bien connus des aquariophiles et qui vivent habituellement dans un environnement à 23°C, meurent à 10°C à cause d’un trop fort ralentissement de leur centre respiratoire (Pitkow 1960). Les enzymes, indispensables aux réactions chimiques de l’organisme, disposent d’une température optimale de fonctionnement. La température détermine en effet l’intensité de l’agitation moléculaire, elle-même influant notamment sur les vitesses de changements de conformation des protéines ou encore la probabilité de rencontre entre différents composés. Un changement trop important de température peut donc entraîner l’inactivation d’enzymes. De plus, les réactions n’ont pas toutes la même sensibilité aux températures, et il peut donc y avoir accumulation ou disparition de certains intermédiaires du métabolisme. La température peut avoir des effets sur la structure membranaire des cellules, et donc entraîner une modification des interactions des protéines et des lipides. Et puis bien sûr, beaucoup d’organismes ne supportent pas la formation de glace dans leurs tissus.

La thermorégulation chez l’être humain

Vous l’avez tous remarqué : nous même, Homo sapiens, avons une gamme de température dans laquelle nous nous sentons bien. Au-delà, nous avons « trop chaud » ou « trop froid ». Mais avant que la température ne soit sérieusement dangereuse, notre organisme est capable de s’arranger pour que notre température interne reste stable, grâce à ce qu’on appelle la thermorégulation.
 
En permanence, des récepteurs détectent la température, à la fois au niveau de la peau (thermorécepteurs périphériques) et de la moelle épinière, des organes abdominaux et de l’hypothalamus, dans le cerveau (thermorécepteurs centraux). L’information est ensuite transmise à l’hypothalamus, qui s’occupe de coordonner les actions permettant à notre corps de se réchauffer. L’important étant de garder les organes vitaux au chaud, les récepteurs centraux sont prioritaires mais les récepteurs périphériques permettent d’anticiper les variations de températures avant qu’elles n’atteignent les récepteurs centraux.
 
Et ensuite ? Et bien vous connaissez les symptômes liés aux basses températures : on claque des dents, on a froid aux doigts et aux orteils, on frissonne… Le frisson se caractérise par des contractions rythmiques des muscles, qui permettent de transformer l’énergie en chaleur. La sensation de froid aux extrémités est due à la vasomotricité (modification du diamètre des vaisseaux sanguins). Ainsi, les vaisseaux situés juste sous la peau se contractent. Le sang y circule moins, ce qui diminue les pertes de chaleur du sang vers l’extérieur. La chaleur de l’organisme reste donc concentrée dans les organes vitaux, quitte à sacrifier les doigts bien moins indispensables !
 
Alors que la température de notre corps est bien homogène lorsque la température extérieure est douce, elle descend rapidement dans les extrémités (mains et pieds, puis bras et jambes) lorsque la température extérieure baisse. Les centres vitaux de notre organisme (cerveau, cœur, poumons, etc.) restent cependant à bonne température (Source)
Ces mécanismes fonctionnent chez de nombreux organismes, mais beaucoup d’espèces ont leurs propres particularités qui leur permettent, entre autres, de résister aux températures basses. D’ailleurs pour l’homme, une particularité est bien plus évidente que toutes celles que je viens de citer. C’est sa capacité d’innovation, son aptitude à utiliser des outils, qui lui ont permis de coloniser des environnements à priori trop froids sans ces artifices. Vêtements, cabanes, découverte du feu… Et bien sûr à l’heure actuelle tout un tas de machines qui produisent de la chaleur, des procédés qui permettent de mieux la conserver… Imaginez vous seulement, tout petit humain que vous êtes, à poil et sans maison au beau milieu d’une France sauvage… La survie face au froid serait bien pénible !

 


Les multiples inventions pour résister au froid dans le monde animal

Si les humains ont pu coloniser presque tous les milieux grâce à leurs artifices, les autres animaux en ont fait tout autant, en rivalisant d’adaptations pour survivre sans problèmes dans des environnements qui nous donneraient envie de claquer des dents… On dénombre plusieurs types de propriétés, telles que des adaptations morphologiques, comportementales ou encore physiologiques.
 
Les adaptations morphologiques sont les plus évidentes parce que les plus visibles. Quand on voit un ours blanc se trémousser tranquillement sur la banquise, on se dit qu’on en ferait tout autant si seulement on avait une fourrure aussi bien fournie que la sienne… L’isolation thermique est en effet très importante pour conserver la chaleur au sein de l’organisme. Cette isolation passe par des couches de graisses, des poils ou encore des plumes. Fourrure et plumage fonctionnent un peu comme vos fenêtres à double vitrage. Si leur épaisseur compte pour isoler la maison, c’est surtout grâce à la couche d’air prisonnière entre les deux vitres que vous devez votre isolation thermique. Celle-ci fonctionne comme un tampon, assurant une certaine inertie thermique. De la même façon, poils et plumes emprisonnent de l’air, et c’est particulièrement cette couche qui permet à l’animal de conserver sa chaleur. Cette isolation peut varier selon les saisons, augmentant avec l’arrivée de l’hiver.
 
Une autre adaptation morphologique consiste en une réduction des surfaces d’échanges entre l’animal et l’environnement, qui réduit par la même occasion les pertes de chaleur. Cela consiste en une diminution (par rapport à des espèces apparentées vivant dans des milieux plus chauds) du ratio surface/volume, et une réduction des extrémités. On parle de la règle d’Allen. L’animal se rapproche ainsi d’un aspect compact, « en boule », la sphère ayant en effet le plus faible rapport surface/volume. Par exemple, le renard polaire, comparé à ses cousins, dispose d’oreilles bien plus réduites, ainsi que d’un museau relativement court.
 
Comparé à ses cousins des pays plus chauds (fennec et renard roux), le renard polaire dispose d’extrémités réduites

En plus d’adaptations morphologiques, les animaux soumis à de basses températures sont également capables de conserver leur chaleur corporelle via des comportements. Ainsi, à l’image des animaux ectothermes (c’est-à-dire qui produisent peu de chaleur via leur métabolisme, et dépendent donc des conditions de température de leur environnement), l’exposition au soleil est une manière simple de faire augmenter la température de son corps. Tout le monde a en tête l’image du serpent ou du lézard se dorant impassiblement au soleil… Des postures individuelles peuvent également permettre de réduire les pertes de chaleur. Ainsi, de la même façon que le renard polaire dispose d’une surface apparente réduite, les animaux peuvent s’arranger pour créer cette propriété, simplement en se roulant en boule. L’orientation du corps par rapport au vent peut également jouer un rôle primordial pour éviter les pertes de chaleur. Et puis bien évidemment, la recherche ou la construction d’abris sont indispensables à de nombreuses espèces, notamment les espèces qui hibernent. Par ailleurs, ces dernières sont fascinantes dans le sens où, bien qu’endothermes (par opposition à nos ectothermes de tout à l’heure, ce sont des espèces qui maintiennent relativement constante leur température  grâce à une production interne de chaleur, nous en faisons d’ailleurs partie), elles sont capables de survivre, lors de l’hibernation, à une baisse drastique de leur température interne. A tel point que ces animaux sont parfois classés dans la catégorie des hétérothermes, une sorte d’intermédiaire entre homéothermes et ectothermes. Cette baisse de température est compensée par une intense diminution du métabolisme. Chez le Spermophile arctique (Spermophilus parryii), un petit écureuil, la fréquence cardiaque passe de près de 400 pulsations par minutes en éveil à une soixantaine en hibernation.
 
 
Après un réveil forcé, le Spermophile arctique (Spermophilus parryii) entre de nouveau en hibernation. On observe alors une baisse de sa fréquence cardiaque en parallèle de la diminution de sa température interne. (Source)
Dans la catégorie « comportements », on peut également classer la migration. De nombreux oiseaux sont ainsi connus pour rejoindre des contrées plus chaudes quand l’hiver arrive… Bien souvent cependant, il apparait que le paramètre important n’est pas la température elle-même (certains oiseaux survivraient tout à fait aux températures hivernales), mais plutôt les ressources en nourriture. Les animaux se nourrissant d’insectes, qui deviennent indisponibles dès l’arrivée de l’hiver, ont en effet beaucoup de mal à subvenir à leurs besoins énergétiques. Bon là je suis obligée de parler de mon sujet d’études préféré… le flamant rose (Phoenicopterus roseus) ! J’avais consacré un article à vous parler de leurs bizarreries multiples. Une partie de la population vit et se reproduit en France en été. L’automne venu, certains oiseaux partent vers le sud tandis que d’autres restent en France. Le sud est une promesse d’abondance, mais également la perspective d’un voyage périlleux au cours duquel beaucoup y laisseront la vie. La France recèle de plus en plus de ressources pour eux, mais ils n’y sont pas non plus à l’abri. Cette année par exemple, le froid a été tel que beaucoup de flamants sont morts… de faim (vous pouvez me croire, j’ai étudié leurs cadavres pendant des mois !). Leurs ressources de nourriture étaient simplement prisonnières de la glace. Les quelques centaines d’oiseaux qui sont restés cantonnés dans un petit étang au cœur d’un parc ornithologique ont eu la chance d’être nourris par l’homme, et ont tout à fait résisté au froid. Par ailleurs, je serais curieuse de connaître les effectifs des oiseaux qui ont migré cet automne ! Il se pourrait bien que beaucoup aient changé d’avis quant à leur décision de rester, compte tenu du fiasco de l’année passée…
 
Pour terminer ce tour d’horizon des comportements pour résister au froid, j’aimerais citer deux espèces aux mœurs assez spécifiques. D’une part, le fameux manchot empereur (Aptenodytes forsteri), qui vit dans des pays où tout est tout blanc partout. Son histoire a été largement diffusée grâce à un film-documentaire d’une grande poésie, La marche de l’empereur. J’avoue que ça me démange de radoter la différence entre un manchot et un pingouin, de huer tous les créateurs de dessin animés qui nous apprennent dès l’enfance à appeler pingouin les manchots… mais bon après tout ce n’est pas le sujet, et puis y’a une super planche de BD qui y est consacrée sur Mégatherium. Dans le film-documentaire comme je disais, on y voit les manchots plongés dans une tempête de neige atroce et les braves bêtes qui lutent contre ce froid et ce vent sans pitié. Ils ont une parade assez efficace : ils se regroupent, se serrent les uns aux autres le plus possible. Cette formation « en tortue » (oui oui, comme les légionnaires dans Astérix et Obélix !) permet un maintien de la chaleur grâce à une diminution des surfaces d’échanges avec l’environnement. Chaque individu étant de tous les côtés collé aux autres, qui ont à priori une température proche de son propre plumage, le froid ne les pénètre que par le haut (bin oui, ils ne vont pas non plus s’entasser…). Attention aux interprétations anthropomorphiques et à la tentation d’invoquer la sélection de groupe… Malgré une unité et une coopération apparente, chaque individu prend cette position pour sauver sa propre peau, et non pour protéger les autres comme le laisse entendre le film Happy feet (un film d’animation qui raconte l’histoire d’un pauvre petit manchot qui ne sait pas chanter…). Lorsque le blizzard déferle subitement sur la colonie, le chef se met en effet à crier « Share the cold! Share the cold. Each must take his turn against the icy blast… » (« partagez le froid ! partagez le froid ! Chacun doit prendre son tour contre le souffle de glace »). Il est vrai qu’il a été mis en évidence que ce ne sont pas toujours les mêmes individus qui se retrouvent à l’extérieur de la tortue, et donc sont les plus exposés au froid. Il y a une rotation, et un individu se retrouvera tantôt au centre, tantôt en bordure du groupe. Cependant, il semble peu probable qu’un individu bien au chaud au milieu décide de céder gracieusement sa place à un pauvre manchot mort de froid qui ne lui est probablement même pas apparenté. Il apparaît plutôt que les manchots vont simplement réagir au vent, et les plus exposés finiront par en avoir marre et iront se placer de l’autre côté de la formation, exposant ainsi les manchots qu’ils protégeaient auparavant…
 

Dernier exemple pour les comportements de lutte contre le froid, juste parce que quand même y’en a qui ont trouvé la solution miracle en s’offrant plaisir et détente de surcroît : petit détour chez les macaques japonais (Macaca fuscata). Ce macaque est le plus nordique de tous les primates, ce qui l’oblige à résister à des températures souvent négatives. Il est évidemment doté de particularités facilitant cette vie dans le froid, notamment une belle fourrure bien épaisse. Mais ces singes ont dégotés une source de chaleur de substitution qui n’a rien à envier aux inventions humaines : ils se réchauffent en se baignant dans des sources thermales naturelles, des bains dont la chaleur a une origine volcanique. D’ailleurs, si vous avez déjà eu l’occasion de visionner un reportage sur ces animaux, vous avez peut être été marqués par leur manque de courtoisie. Leur système social fonctionne, comme souvent chez les macaques, sur une hiérarchie bien déterminée. Seuls les dominants, ainsi que leurs petits, ont le droit de paresser tranquillement dans le bain de chaleur bienfaisante. Les autres, quand bien même issus de la même troupe, sont recalés transis sur les bords, profitant à peine des quelques effluves de chaleur de la source. Qu’ils essaient de prendre la place des dominants, et ils se feront sévèrement réprimandés. C’est que les dominants n’aiment pas être sérés dans leur bain…
Des macaques japonais (Macaca fuscata) se prélassent dans une source d’eau chaude. (Sources 1, 2)

Dernier grand type d’adaptations au froid que je veux vous évoquer, mais loin d’être le moindre : les adaptations d’ordre physio-anatomique. J’en avais évoqué deux au début de l’article, concernant l’être humain : frisson et vasomotricité. Il existe bien d’autres particularités, plus au moins répandues au sein du règne animal. Tout d’abord, les propriétés morphologiques permettant d’isoler l’animal, telles que les plumes ou les poils notamment, peuvent être améliorée par un phénomène de piloérection. Cela signifie que les structures, poils et plumes, vont se redresser. Chez l’humain, on parle de chair de poule. Cependant, poilus comme nous sommes, le résultat est assez décevant… Mais chez certains animaux, c’est un phénomène qui permet de conserver leur chaleur corporelle, en améliorant le système dont je vous avais parlé plus haut : des poils dressés permettent simplement l’emprisonnement d’une plus importante couche d’air.
Comme beaucoup d’oiseaux, le bruant à gorge blanche (Zonotrichia albicollis) est capable d’hérisser ses plumes pour augmenter la couche d’air qu’elles emprisonnent (Sources 1, 2)

En dessous de la peau, les vaisseaux sanguins s’adaptent aussi à la température extérieure, notamment grâce à cette vasoconstriction des vaisseaux les plus externes dont je vous avais parlé chez l’humain. Mais ce n’est pas la seule particularité des vaisseaux. Une disposition particulière permet de faire des miracles quand il s’agit de sauvegarder la chaleur corporelle. Quand j’ai évoqué les manchots, j’ai dit que la formation en tortue permettait que seul le haut de leur corps soit exposé au froid. Ce n’est pas tout à fait vrai. Qu’ils soient en formation ou chacun dans leur coin, les manchots ont toujours un point de contact indéniable avec le froid, simplement au niveau de leurs pattes ! Bin oui, de toute façon ils ne savent pas voler et au pôle sud ce n’est certainement pas dans les arbres qu’ils vont se réfugier… Ces oiseaux sont donc constamment debout sur de la glace, et donc à priori ils devraient progressivement évacuer toute leur chaleur par le bas. Mais c’est sans compter la disposition de leurs vaisseaux. Vous avez tous remarqué que la chaleur se transmet. Autrement dit, posez un objet froid conte un objet chaud et il se réchauffera. Ainsi, dans les pattes de nombreux animaux, ainsi que dans d’autres structures évidemment, veines et artères sont accolées. Si bien que quand le sang chaud descend vers l’extrémité des pattes, il est au contact du sang refroidit qui lui remonte. Ce contact fait que la chaleur du sang des artères se transmet dans les veines, réchauffant progressivement le sang qui remonte dans le corps de l’animal. Un système on ne peut plus simple qui aboutit à un gradient de chaleur du corps vers les extrémités.
 
A gauche, une patte de manchot empereur. A droite, système d’échange de chaleur en U dont disposent, dans leurs extrémités, des animaux exposés au froid
Les organismes constamment exposés au froid ont également des adaptations d’ordre moléculaire. Ainsi, ils disposent d’enzymes adaptées, dont l’activité est assurée à de basses températures. Si les organismes ne sont exposés que périodiquement au froid, le métabolisme peut s’adapter en diminuant. J’en ai parlé plus haut avec l’hibernation. Les mammifères hibernant ont d’autres adaptations physiologiques leur permettant de résister au froid, et notamment une importante proportion de « graisse brune ». Ce tissu adipeux particulier, présent chez beaucoup de petits mammifères et augmentant avec l’arrivée du froid, dispose d’un rôle thermogénétique. Autrement dit, il sert à produire de la chaleur via une oxydation des acides gras qu’il contient par les mitochondries. Je ne rentre pas plus dans les détails, mais les curieux peuvent aller jeter un coup d’œil sur le blog de JP Colin.
 
Disposition des principaux amas de graisse brune chez les petits mammifères hibernant

Et pour les températures négatives ?

Saviez-vous qu’en certaines parties du globe, l’eau des océans est inférieure à 0°C ? Et que malgré cette température, des animaux y survivent ? Petit point d’abord sur les différents états de l’eau. Comme on vous l’a appris à l’école, l’eau bout à peu près à 100°C et gèle en dessous de 0°C (je dis à peu près car cela dépend également de la pression atmosphérique). Pas de problème jusque là, ce sont même ces propriétés qui ont permis de créer l’échelle des degrés Centigrades, très proche de l’échelle des degrés Celsius (hé bien oui, à pression standard, l’eau bout précisément à 100 degré Centigrades mais à seulement 99,975 degré Celsius !). Cependant, vous savez aussi sans doute qu’en mettant un peu de sel dans l’eau des pâtes, ça bout plus vite ! La belle aubaine. Comment ? En diminuant le point d’ébullition. Concrètement, de l’eau plus concentrée (ici en sel) se met à bouillir à une température plus basse. C’est également le même principe lorsqu’on répand du sel sur les routes en hiver : l’eau se transforme en glace à une température plus basse que 0°C. Tout ça pour dire quoi ? Ha oui, que l’eau de mer étant salée, il n’est pas étonnant qu’elle puisse descendre en dessous de 0°C sans geler ! Des créatures aquatiques (appelons les « poissons » pour la compréhension générale de tout un chacun…) peuplent donc ces milieux frigorifiques, et ils ont tout intérêt, eux, à ne pas geler ! Ils disposent alors de protéines spéciales, qui leur permettent d’abaisser leur point de congélation : des glycoprotéines antigel. Ces protéines fonctionnement en empêchant la fixation de molécules d’eau sur des cristaux en formation.
 
D’autres animaux en revanche sont tout simplement capable de supporter le gel. Par exemples, les organismes qui vivent dans la zone de balancement des marées sont dans l’eau à marée haute mais se retrouvent exposés à l’air à marée basse, à des températures qui peuvent être fortement négatives. A ce stade, l’eau de leur corps peut être gelée à 90%. Et comme seulement l’eau gèle, et non les particules qui y sont dissoutes, le milieu interne non encore gelé est de plus en plus concentré, ce qui empêche une partie de geler (la même histoire que le sel juste au dessus). La protection des membranes cellulaires peut être assurée par des composés, tel que le glycérol, présent en forte concentration chez certains insectes et qui permet également d’abaisser le point de congélation.
 
Pour les curieux et courageux qui auront eu le courage d’aller jusqu’au bout de cet article, je termine en parlant d’un champion toutes catégories qui est aussi une de mes bébêtes préférées : le tardigrade. Cette minuscule bestiole, surnommée « ourson d’eau » en raison de son apparence, cumule les titres en matière de survie : résistance aux radiations, à la déshydratation, aux produits toxiques, et même au vide intersidéral ! Hé bien oui, lâchés dans l’espace, beaucoup survivent ! Ces bestioles sont aussi capables d’être actifs à des températures très négatives (allez donc leur faire un petit coucou au Groenland !), mais aussi de survivre à une température proche… du zéro absolu (Persson et al. 2011), soit -273,15 °C ou autrement dit, la plus basse température qui puisse exister dans l’univers ! Si après ça vous ne vous sentez pas ridicule question résistance au froid…
Un tardigrade, petit animal qui peut se targuer de résister à bien des situations extrêmes. (Source)

Bibliographie

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Persson, D., Halberg, K.A., Jørgensen, A., Ricci, C., Møbjerg, N. & Kristensen, R.M. 2011. Extreme stress tolerance in tardigrades: surviving space conditions in low. Journal of zoological systematic and evolutionary research, 49, 90-97.
 
Pitkow, R.B. 1960. Cold Death in the Guppy. Biological Bulletin, 119(2), 231-245.
Sophie Labaude
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Les éléphants de mer sont-ils si polygynes qu’ils y paraissent ?

Le   par
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Sur la plage se déroule un combat sans merci. Deux éléphants de mer mâles, énormes, s’entredéchirent. La raison ? Le sexe, évidemment. Car le mâle victorieux aura comme récompense une belle centaine de femelles à sa disposition. Soit autant…
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