Si beaucoup d'animaux ont les pupilles circulaires, comme nous, vous avez peut-être remarqué quelques exceptions. Les pupilles verticales se retrouvent chez nos petits félins, mais aussi chez le renard, ou chez des reptiles comme le crocodile et certains serpents. Et à l’inverse, les chèvres, moutons ou crapauds en arborent des horizontales. Y a-t-il une raison qui explique ces différences, et quelle est-elle ?

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    Ce qui est étrange quand on se penche sur la question des pupilles allongées, c'est que des animaux proches n'ont pas les mêmes yeux. Par exemple, un tigre a des pupilles rondes, mais pas votre chat, et la même différence s'observe entre le loup et le renard. Celle-ci doit donc s'expliquer autrement que par les liens de parenté. Une première explication vient de l'efficacité des pupilles allongées à se contracter et réduire leur surface. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse pour les animaux actifs le jour et la nuit, car elle permet un bien meilleur contrôle sur la quantité de lumièrelumière qui pénètre leur œilœil. Mais alors, pourquoi les pupilles non circulaires sont-elles quasi exclusivement verticales ou horizontales, et non diagonales par exemple, et comment expliquer la répartition de cette orientation chez les animaux ?

    Les pupilles sont verticales chez les chats et les renards (à gauche), tandis qu'elles sont circulaires chez les tigres et les loups (à droite). © Antonio Lapa, Unsplash (en haut à gauche) ; Yves Perelli, Adobe Stock (en bas à gauche) ; Kartik Iyer, Unsplash (en haut à droite) ; hkuchera, Adobe Stock (en bas à droite)
    Les pupilles sont verticales chez les chats et les renards (à gauche), tandis qu'elles sont circulaires chez les tigres et les loups (à droite). © Antonio Lapa, Unsplash (en haut à gauche) ; Yves Perelli, Adobe Stock (en bas à gauche) ; Kartik Iyer, Unsplash (en haut à droite) ; hkuchera, Adobe Stock (en bas à droite)

    Les yeux comme marqueur écologique

    Dans une étude publiée dans la revue Science Advances, des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley (États-Unis), et de l'Université de Durham (Royaume-Uni) ont étudié les bénéfices des pupilles allongées chez les mammifères et les serpents. Ils ont pu démontrer que la forme des pupilles était très liée à la niche écologique qu'occupaient les différentes espèces étudiées.

    Des pupilles verticales chez les prédateurs en embuscade

    Ainsi, le « rôle » des animaux à pupilles verticales dans leur écosystème est bien souvent celui du prédateur qui chasse en embuscade, avec des yeux sur l’avant de la tête, et une activité aussi diurnediurne que nocturnenocturne. Exactement comme les chats et les renards ! Cette ouverture verticale leur permet en effet d'estimer très efficacement la distance grâce au flou de profondeur, tout en gardant les objets d'intérêt (proies) nets. Ils ont aussi déterminé que ce sont les petits animaux au regard près du sol qui bénéficient le plus de ces propriétés visuelles.

    Ce graphique (à gauche) et cette photographie prise avec une ouverture verticale du diaphragme (à droite) illustrent l'intérêt de l’ouverture verticale de la pupille. Celle-ci donne une plus grande profondeur de champ pour les images verticales, ce qui permet de moins perdre en netteté avec la distance. À l’inverse, le flou de profondeur horizontal indique les distances de manière précise. © Modifié d'après Banks <em>et al</em>. (2015)
    Ce graphique (à gauche) et cette photographie prise avec une ouverture verticale du diaphragme (à droite) illustrent l'intérêt de l’ouverture verticale de la pupille. Celle-ci donne une plus grande profondeur de champ pour les images verticales, ce qui permet de moins perdre en netteté avec la distance. À l’inverse, le flou de profondeur horizontal indique les distances de manière précise. © Modifié d'après Banks et al. (2015)

    Des pupilles horizontales adaptées à une vision panoramique

    Quant aux pupilles horizontales, elles sont quasi exclusivement présentes chez les animaux qui paissent, avec les yeux orientés sur les côtés du crânecrâne. Ce sont généralement des proies qui ont besoin de surveiller les alentours à l'affût des prédateurs, et leurs pupilles leur confèrent justement une vision panoramique.