Les vipères possèdent une fossette sensorielle qui lui permet de chasser dans le noir total. © Felix Reimann
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Voilà comment font les serpents pour voir dans la nuit ?

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Comment les serpents voient dans le noir ? Des scientifiques pensent tenir l'explication !

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[EN VIDÉO] L'attaque d'un serpent à sonnette filmée en 500 images par seconde  Dans cette vidéo filmée, on découvre un rat-kangourou attaqué par surprise par un serpent à sonnette. Le mouvement foudroyant du prédateur est capturé à un rythme de 500 images par seconde. Malgré toute l’énergie, il va manquer sa proie. Les biologistes qui ont capturé cette séquence une nuit de l’été 2015, au Nouveau-Mexique, s’intéressent de près à la relation proie-prédateur en milieu naturel. 

Certains serpents sont capables d'attraper leurs proies avec précision dans l'obscurité la plus totale. Les Crotalinae, les Pythoninae et les Boinae sont capables de convertir la chaleur émise par un organisme qui est supérieur à la température de son environnement en signal électrique et donc de le « voir ».

Ce processus physique est appelé la pyroélectricité. Elle est définie comme la propriété d'un matériau qui réagit à un changement de température par une variation de sa polarisation électrique. Les changements de température entraînent une différence du potentiel temporaire, qui revient à la normale après un temps de repos. Dans les organismes vivants, cette différence de potentiel peut être interprétée par le cerveau. Chez les serpents, cette capacité est très précise, une vipère est capable de voir un petit animal qui passe devant elle à plus de 40 mètres de distance.

La fossette sensorielle et les narines sur une vipère. À droite, la structure de la fossette sensorielle avec la membrane qui la sépare en deux. © Faezeh Darbaniyan et al. Matter

Le secret de la vision nocturne des serpents

Des scientifiques de l'université de Houston, dans une précédente recherche, n'étaient pas arrivés à mettre en évidence un matériau pyroélectrique chez les serpents. Ils avaient concentré leur investigation sur la fossette sensorielle qui permet au serpent d'identifier leur proie grâce à leur rayonnement infrarouge.

Aujourd'hui, dans une nouvelle recherche, ils pensent avoir compris comment cela fonctionne. Selon eux, les cellules d'une membrane présente dans la fossette sensorielle composent le matériau pyroélectrique. Les neurones qui innervent cette membrane possèdent un grand nombre de canaux protéiques voltage-dépendants, appelés TRPA1. Un petit changement de température ouvre les canaux TRPA1 et induit un courant d'ion CA2+ qui modifie le potentiel d'action de la membrane cellulaire.

Les chercheurs de l'université de Houston ont réalisé une démonstration théorique qui montre que les cellules de cette membrane agissent comme un matériau pyroélectrique. Les serpents utiliseraient donc leur fossette sensorielle pour détecter les infrarouges émis par une proie ; la membrane présente dans cette cavité transforme cette différence de température en signal électrique et permet au cerveau du serpent de former une image thermique de son potentiel repas.

« Le fait que ces cellules puissent agir comme un matériau pyroélectrique est le lien manquant pour expliquer leur vision », explique Pradeep Sharma, qui a mené cette étude, dans un communiqué de presse.

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