Les poissons parlent plus distinctement quand il fait nuit

Un banc de poissons dans les eaux de Sodwana Bay (Afrique du Sud), où des chercheurs sont allés placer des micros (photo Matt Kieffer, CC BY-SA 2.0).

Oubliez ce qu’on dit des carpes : les poissons sont en fait plutôt bavards. Ils communiquent souvent par des sons, qu’il s’agisse d’attirer l’attention d’un partenaire sexuel ou de défendre un territoire. Ce langage est assez bien étudié au niveau individuel, mais le « paysage sonore » produit à l’échelle de toute une communauté de poissons était jusqu’ici inconnu. S’entend-on parler dans ce brouhaha aquatique ?

Pour le savoir, des chercheurs ont mis les profondeurs marines sur écoute : des microphones ont été placés à plus de 100 m sous le niveau de la mer, le long de canyons sous-marins situés au large de l’Afrique du Sud. L’endroit semblait propice à l’interception de bavardages car son relief accidenté abrite de nombreuses espèces, dont le célèbre coelacanthe. 

Et en effet, deux semaines d’enregistrement ont suffi à récolter plusieurs milliers de sons. Leur examen minutieux révèle qu’au moins 17 espèces se sont exprimées (16 poissons et un cétacé), dont certaines de façon très variée. Les chercheurs ont aussi découvert que les poissons se répartissaient en deux groupes (diurne et  nocturne) et que les sons produits la nuit se distinguaient plus clairement les  uns des autres que ceux produits le jour. Autrement dit, le paysage sonore nocturne est moins cacophonique. 

D’après les biologistes, ce « partitionnement » s’expliquerait par l’impossibilité pour les poissons nocturnes d’accompagner les sons qu’ils émettent de signaux visuels, comme le font couramment leurs collègues diurnes (à la manière, par exemple, des « danses nuptiales » chez les Dascyllus). Dans la communauté de poissons nocturnes, l’obscurité aurait donc constitué une contrainte importante dans l’évolution de la communication sonore, conduisant à une différentiation marquée entre espèces. Ces résultats ouvrent la voie vers une meilleure compréhension d’un phénomène qui interroge de plus en plus : les interférences entre les multiples sons produits par les activités humaines et ceux régissant la vie aquatique.

Référence : Ruppé L., Clément G., Herrel A., Ballesta L., Décamps T., Kéver L. et Parmentier E. 2015 – “Environmental constraints drive the partitioning of the soundscape in fishes”, PNAS (doi: 10.1073/pnas.1424667112).

Julien Grangier

Des satellites révèlent les périples migratoires des tortues vertes en Méditerranée

Les tortues vertes ne sont pas du genre casanier (photo Brocken Inaglory GFDL). 

Les tortues vertes (Chelonia mydas) sont des tortues marines qu’on trouve dans la plupart des eaux chaudes de la planète. Leurs populations sont en déclin et l’espèce est considérée comme étant en danger d'extinction par l’UICN. La mise en place de mesures de conservation se heurte à un obstacle de taille : ces animaux sont des migrateurs au long cours. Ils peuvent voyager sur des centaines, voire des milliers de kilomètres entre leurs sites de ponte et de nourrissage que sont, par exemple, les herbiers marins. Pour pouvoir les protéger il faut donc de connaître assez précisément leurs déplacements.

C’est maintenant le cas pour les populations particulièrement menacées de Méditerranée. Fruit d’une collaboration internationale de plusieurs années, une étude a permis le suivi par satellite d’une trentaine de femelles équipées de balises Argos. La position géographique de chaque tortue a ainsi été relevée pendant plusieurs mois au départ des différents sites de ponte méditerranéens connus, tous situés à Chypre, en Turquie, en Syrie et en Israël.

Une tortue verte venue pondre sur la plage. On peut voir la balise que les chercheurs ont collée sur sa carapace (photo Kimberley Stokes, SeaTurtle.org)

Les données récoltées ont permis d’identifier une dizaine de sites de nourrissage le long des côtes méditerranéennes, séparés en moyenne de plus de 1000 km des sites de ponte. Deux d’entre eux, situés en Lybie, semblent particulièrement importants puisque 52% des tortues suivies s’y sont rendues. Pour atteindre les différents sites de nourrissage au départ des sites de pontes situés entre la Turquie et Israël, les tortues choisissent soit de longer les côtes jusqu’en Lybie, en passant par le Liban, Israël, la bande de Gaza et l’Egypte, soit de passer en pleine mer depuis la Turquie et Chypre jusqu’en Egypte pour ensuite rejoindre le premier itinéraire.

Déplacements des tortues entre les sites de ponte (étoiles) et de nourrissage (ronds noirs indiquant à chaque fois le nombre d'individus ayant exploité l'endroit). Les couleurs indiquent la fréquentation des différentes trajectoires, du moins emprunté (blanc) au plus emprunté (bleu foncé) (carte par Kimberley Stokes, avec son aimable autorisation).

L’identification des couloirs de migration et des zones de nourrissage représente une avancée importante pour la conservation des tortues vertes en Méditerranée. Premièrement, on devrait pouvoir mieux cerner le rôle des activités humaines dans le déclin de l'espèce. Les tortues vertes sont fréquemment victimes des pêcheurs, soit parce qu’elles sont capturées par accident, soit parce qu’ils les perçoivent comme des rivales. L'impact réel de ces pertes sur la population totale sera bien mieux évalué en concentrant les efforts de recensement le long des couloirs de migration. Deuxièmement, des réserves marines efficaces pourraient être mises en place autour des zones de nourrissage les plus importantes, comme celles identifiées en Lybie. Les auteurs de l’étude reconnaissent toutefois que l’instabilité géopolitique de la région retardera sans doute l’application de telles mesures.

Référence : Stokes K. L., Broderick A. C., Canbolat A. F., Candan O., Fuller W. J., Glen F., Levy Y., Rees A. F., Rilov G., Snape R. T., Stott I., Tchernov D. et Godely B. J. 2015 – “Migratory corridors and foraging hotspots: critical habitats identified for Mediterranean green turtles”, Diversity and Distributions (doi: 10.1111/ddi.12317).

Julien Grangier

Un lac asséché relance le débat sur l’extinction de la mégafaune australienne

Évoquant un wombat géant, le Diprotodon était un marsupial aussi imposant qu'un hippopotame. Homme ou climat: quelles sont les causes de sa disparition ? (Dmitry Bogdanov CC-BY 3.0)

Aussi fascinante soit-elle, la faune australienne d’aujourd’hui paraîtrait bien rachitique en comparaison de ce qu’elle était à la fin du Pléistocène. Il y a encore quelques dizaines de milliers d’années, mammifères et oiseaux géants peuplaient en effet l’île-continent : il aurait fallu lever la tête pour croiser le regard de nombreux kangourous, wombats et ratites (oiseaux coureurs).

Cette mégafaune a presque entièrement disparu il y a entre 50 000 et 20 000 ans. On considère habituellement qu'il s'agit là d'une conséquence de l’arrivée d’Homo sapiens en Australie, événement datant d’environ 55 000 ans. Les mécanismes impliqués auraient été directs (surchasse) et indirects (modification profonde de la végétation par la technique du brûlis que pratiquaient les premiers Australiens). Mais les preuves sont rares et les causes de ces extinctions encore très débattues.

Une nouvelle étude publiée dans Geology ravive ces discussions en concluant que des changements climatiques sévères ont sans doute participé à la disparition de ces espèces. Les preuves viennent du lac Eyre, qui se situe au point le plus bas du pays (environ 15 m sous le niveau de la mer). De nos jours, le lac ne s'emplit qu'occasionnellement, et toujours à faible niveau. L’évaporation, intense, ne laisse souvent que de vastes étendues de sel. 

Bassin du lac Eyre (Kmusser CC-BY-SA 3.0)...

...et son sel (Jussarian CC-BY-SA 2.0)

Qu’en était-il à l’époque où la mégafaune fréquentait encore les environs ? Pour le savoir, les chercheurs ont prélevé d’anciens sédiments autour du lac actuel et le long de ses affluents. Ils les ont ensuite soumis à une technique de datation dite OSL (luminescence stimulée optiquement), couramment utilisée pour dater des minéraux.

Les résultats sont rafraîchissants : ils montrent qu'entre -130 000 et -48 000 ans, le réseau hydrographique de la région faisait du lac Eyre un « mégalac » contenant entre 285 et 400 km³ d’eau. Le système aurait ensuite connu une longue période d’assèchement progressif, faisant place au régime hydrologique intermittent que l’on connaît aujourd’hui. Même les chiffres record de ces dernières années, comme les 32 km³ d’eau enregistrés lors des crues de 1976, sont bien loin d’égaler les anciens niveaux.

Genyornis newtoni, autre représentant
disparu de la mégafaune australienne
(Nobu Tamura, CC-BY 3.0)

Le début de cette période d'aridification sévère aurait donc coïncidé avec l’expansion de l’espèce humaine et le déclin de la mégafaune. Cela va totalement à l'encontre de l'hypothèse qui prédominait jusque-là: on pensait en effet que le climat avait été trop stable à cette période pour avoir joué un rôle significatif dans la disparition des grands animaux.  

Ainsi faudra-t-il peut-être reconsidérer des éléments tenus jusqu’ici comme des preuves de l’impact des hommes sur la faune. C'est le cas par exemple des coquilles d'oeuf fossilisées de Genyornis. L'analyse de leur composition avait suggéré que ces oiseaux géants suivaient un régime alimentaire spécialisé: on a alors pensé qu'ils avaient fini par disparaître car se nourrir devenait de plus en plus difficile au fur et à mesure que les hommes façonnaient une nouvelle végétation à force de brûlis. Les auteurs ayant reconstruit l’histoire du lac Eyre ne se satisfont plus de cette interprétation. Selon eux, ce changement de végétation fatal pourrait tout aussi bien être dû à l’aridification qu’ils ont démontrée. Aussi concluent-ils qu’une combinaison de facteurs climatiques et humains, plutôt qu’une cause unique, pourrait bien être responsable de l’extinction de la mégafaune australienne. L’enquête est donc relancée, et sans doute loin d’être close !

Référence : Cohen T. J., Jansen J. D., Gliganic L. A., Larsen J. R., Nanson G. C., Andersson M., May J.-H., Jones B. G. et Price D. M. 2015 – “Hydrological transformation coincided with megafaunal extinction in central Australia”, Geology 43 :195-198 (doi: 10.1130/G36346.1).

Julien Grangier

Pour vivre heureux, les lemmings de Norvège ne vivent pas cachés

Un sourire qui veut dire "fais gaffe" (photo Barbora Čepelová, avec son aimable autorisation).

Quand il s’agit d’échapper à leurs prédateurs, les rongeurs font généralement profil bas. En cas de danger, les voilà figés et silencieux, camouflés par les couleurs généralement grises ou brunes de leur pelage. Cette capacité à se fondre dans le décor, façonnée par la sélection naturelle, augmente leurs chances de tromper les sens aiguisés de leurs poursuivants.

Dans cette course à la discrétion, le lemming de Norvège (Lemmus lemmus) détonne complètement. Son pelage bariolé de couleurs contrastées – blanc, roux et noir - et ses réactions bruyantes quand il est dérangé sont à l’opposé de ce qu’on observe chez les autres rongeurs, y compris les autres espèces de lemming. Un nouveau travail indique que ces caractéristiques étonnantes jouent en fait le rôle de signaux aposématiques - c’est-à-dire des signaux avertissant les prédateurs qu’ils s’approchent d’une proie plus coriace que les autres, à la manière des couleurs vives ornant certains insectes et serpents venimeux.

Avec leurs dents pour armes principales, ces lemmings savent en effet se montrer très offensifs. Ils sont capables de mettre en déroute de petits prédateurs comme les hermines, pourtant spécialistes de la chasse aux micro-rongeurs, et les labbes, ces oiseaux marins qui écument les terres pendant leur période de reproduction. On les a même déjà vus tuer une belette ! Le risque pour les prédateurs est donc réel. Pour qu’il y ait aposématisme, ce risque doit aussi être aisément identifiable à distance. Or, l’apparence de l’animal et son comportement y contribuent de plusieurs façons. 

Une expérience a ainsi montré que les couleurs particulières du lemming de Norvège le rendent nettement plus détectable que les autres rongeurs partageant les mêmes habitats, comme le campagnol du Sundevaall.

Le lemming de Norvège n'est pas un modèle de camouflage (photo kgleditsch).

De plus, le dessin noir et blanc du pelage autour de sa bouche mettrait un peu plus en évidence les incisives tranchantes qu’il tourne ostensiblement vers son poursuivant.

Enfin, comme pour corser un peu plus le tableau, le lemming n’hésite pas à bondir tout en émettant des cris très audibles : cette mise en garde sonore est systématique si l’intrus approche à moins de 5 mètres, et elle résonne parfois à plus de 10 mètres de distance !

L'avertissement à la fois sonore et visuel du lemming de Norvège (on parle de signal multimodal) augmenterait les chances que sa démonstration de force soit perçue par les prédateurs (vidéo avec l'autorisation d'Alexander Ryden).

Les prédateurs peuvent donc difficilement confondre ce lemming surexcité avec des campagnols, nettement plus discrets et bien moins bagarreurs. En le différenciant des proies « faciles », ces signaux visuels et sonores augmenteraient les chances de survie du lemming puisqu'ils feraient renoncer un certain nombre de ses agresseurs. Au regard de leur abondance dans la nature, les lemmings de Norvège sont ainsi largement sous-représentés dans les trophées de chasse des labbes, tandis que les campagnols y sont sur-représentés.

Depuis sa conceptualisation au XIX^e siècle et jusqu’à aujourd’hui, l’évolution des traits aposématiques n’a cessé d’être débattue. De nouveaux exemples dans des groupes taxonomiques où l’aposématisme est rare, comme ici chez les mammifères, peuvent donc aider à mieux cerner les conditions qui favorisent son apparition.

Référence : Andersson M., 2015 - “Aposematism and crypsis in a rodent: antipredator defence of the Norwegian lemming”, Behavioural Ecology and Sociobiology 347: 651-654 (doi: 10.1007/s00265-014-1868-7).

Julien Grangier

15_Petits mais costauds !

Ces germes ont reçu tant de noms différents que l’on finit par s’y perdre. Ainsi les appelle-t-on schizophytes, micrococcus […] bactéries […] micro-organismes […] bacilles, vibrions, etc., et j’en passe. Je crois utile de remplacer toutes ces dénominations par un nom générique plus simple, je propose en conséquence le nom général de microbe […] J’ai consulté à cet égard mon ami Littré, qui approuve mon choix.

Charles-Emmanuel Sédillot,
Applications des travaux de M. Pasteur… (1878)

Les transformations pharaoniques de Paris opérées par le préfet de la Seine, Georges Eugène Haussmann, sous l’impulsion de Napoléon III, et qui lui ont donné son visage actuel, étaient en partie motivées par une théorie scientifique dite “des miasmes”. Celle-ci postulait que les épidémies se répandaient par voie aérienne, portées par un air gorgé de matières décomposées : les grandes saignées tracées dans la ville étaient donc autant destinées à favoriser la circulation de l’air que celle des hommes.

En 1853, à l’heure où Haussmann entame ses travaux, deux pandémies de choléra ont déjà gravement touché Paris et Londres, emportant parmi des millions d’anonymes quelques grands noms de la science comme Sadi Carnot ou Champollion.

En 1852 pourtant, “le bacille virgule” Vibrio cholerae avait été décrit par un anatomiste italien, Filippo Pacini, et, à la même date, le parlement londonien exigeait, par le Metropolis Water Act, que toute l’eau de Londres soit filtrée avant d’être consommée. Un médecin anglais, John Snow avait lancé l’alerte dès 1849… Il est vrai qu’il n’eut pas plus de succès à ses débuts que Pacini. Il faudra attendre 1878, année où Pasteur présente à l’Académie de médecine sa “théorie des germes”, pour que le “miasme” et sa théorie laissent définitivement leur place sur le banc des accusés au “microbe” (littéralement “petite vie”). Ce mot a été inventé quelques mois auparavant par un médecin militaire oublié, Charles-Emmanuel Sédillot, qui avait pu apprécier aux côtés de l’illustre Larrey, la puissance dévastatrice du bacille à l’hôpital Picpus. En 1884, le père de la bactériologie, Robert Koch, redécouvre le bacille du choléra (après celui du charbon et de la tuberculose qui porte son nom).

Quelques microns de vie qui redessinent les cartes, façonnent les villes, déciment des populations entières. Quelques homoncules invisibles prennent les rênes du monde sans lui demander son avis. C’est sans doute pourquoi, dans le langage courant, le terme “microbe” sous-entend “pathogène”. Ce qu’une centaine d’années de microbiologie nous a appris sur eux n’a rien de tellement rassurant… D’autant plus que leur univers n’a aucun équivalent dans celui que nous connaissions avant le microscope : s’adaptant de façon fulgurante, se répliquant sans se reproduire, se déplaçant par les moyens les plus extraterrestres, survivant aux conditions les plus extrêmes, ils semblent capables de tout.

Les médecins du XIX^e siècle n’ont vu en lui que l’ennemi à abattre et sans doute ont-ils cru pouvoir l’éradiquer. On sait aujourd’hui que, issus d’une lignée à l’origine même de la vie sur Terre, les microbes lui sont indispensables et que, s’ils sont capables du pire, ils le sont aussi du meilleur… 

Cécile Breton

Father Thames introducing his offspring to the fair city of London (illustration du Punch du 3 juillet 1858).