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Chauves-souris et cachalots chassent sur la même fréquence

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Les chauves-souris et les cachalots ont évolué dans des milieux complètement différents et ont pourtant développé la même méthode de chasse. Tous deux utilisent l'écholocation pour détecter leur proie. Une nouvelle étude montre de plus qu'ils ont des sonorités identiques...

Le grand cachalot (Physeter macrocephalus), à l'inverse des baleines à bosse, ne chante pas. Il émet des cliquetis, qui lui permettent de déterminer la position de ses proies, c'est l'écholocation. Toutefois, ce cétacé chasse dans les grandes profondeurs le calmar, dont le corps aurait des propriétés acoustiques trop semblables à celles de l'eau pour être repéré. © Gabriel Barathieu, Wikipédia, cc by sa 2.0

Chez les chauves-souris et les baleines, certaines espèces utilisent exactement la même technique de chasse. Ce constat est plutôt surprenant puisque leurs lignées se sont séparées voilà plus de 200 millions d'années. Les rois des mers et les inspirateurs des vampires ont évolué indépendamment au fil du temps, dans des milieux aux conditions franchement différentes mais ont tout de même développé la même technique de chasse, l'écholocation. Plus étonnant encore, une étude montre que leurs caractéristiques fonctionnelles sont similaires.

Les cétacés qui utilisent le système d'écholocation sont les odontocètes (les baleines à dents). Les baleines à bosse par exemple, qui disposent de fanons, emploient des techniques directes de chasse. Parmi les chauves-souris, seules les microchiroptères font appel à la réflexion des ondes acoustiques pour repérer une proie. Et c'est bien là l'étonnant, les deux lignées ne partagent pas grand-chose si ce n'est qu'elles sont des mammifères. C'est un exemple typique de ce que l'on appelle l'évolution convergente. Par la sélection naturelle, ces animaux aux lignées évolutives différentes ont développé une aptitude (l'écholocation) similaire, et ce parce qu'ils sont soumis à des conditions environnementales équivalentes (ici un fluide et des objets non visibles).

Les microptères sont les seules chauves-souris à utiliser l'écholocation pour chasser. Ne mesurant que de 4 à 16 cm, ces animaux peuvent chasser oiseaux, lézards, grenouilles et poissons. © Lasse Jakobsen, University of southern Danemark

Dans une étude, dont les résultats ont récemment été publiés dans la revue Physiology, des chercheurs rapportent que les systèmes d'écholocation des deux lignées sont encore plus similaires qu'on ne le pensait. Les chauves-souris et les cachalots par exemple, émettent des sons dans la même gamme de fréquence, cela en dépit de la différence de milieu acoustique. Ils ont développé des caractéristiques fonctionnelles si proches que leurs sons sont presqu'identiques.

Les chauves-souris et les baleines à dents sont sur la même fréquence

L'écholocation est un mécanisme ondulatoire qui permet de détecter une proie. L'animal émet une onde acoustique, qui se propage dans le milieu et est réfléchie par la proie. L'émetteur perçoit et analyse l'écho. Ainsi, suivant le temps de retour de l'onde, il est capable de déterminer la distance à laquelle se trouve la cible. Si les odontocètes et les microchiroptères ont des sonorités aussi proches, c'est d'abord parce que chez les mammifères, les oreilles ont globalement la même structure.

Par ailleurs, d'après l'étude menée par les chercheurs Peter Madsen et Annemarie Surlykke, les caractéristiques physiques des deux milieux dans lesquels ces mammifères vivent sont très différents mais l'écart de densité entre l'air et l'eau se trouve en quelque sorte compensé. D'abord par les tailles respectives des animaux. Parce qu'une chauve-souris est bien plus petite qu'une baleine, tout comme sa proie, elle devrait émettre des sons de fréquences plus hautes pour déterminer la position et la taille de sa victime avec la même précision qu'un cachalot ou une orque. Mais ce n'est pas le cas car les ondes sonores se propagent cinq fois moins rapidement dans l'air que dans l'eau.

Les auteurs ont déterminé que les microchiroptères et les baleines à dents émettent dans la même gamme de fréquences, entre 10 et 200 kHz, et donc la distance d'écholocation diffère. Un cachalot peut repérer une proie jusqu'à 500 mètres, tandis que la distance de l'écholocation de la chauve-souris est de seulement deux à dix mètres. Les microchiroptères sont rapides, repérer et attraper une cible ne leur prend rarement pas plus d'une seconde. Les baleines sont beaucoup plus lentes et ont une plus grande distance d'écholocation. C'est probablement pour cela que l'on observe dans la nature que les cétacés prennent le temps de choisir leur proie, tandis que les chauves-souris semblent foncer coûte que coûte.