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Les moustaches du phoque, un véritable outil de mesure

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Comment font les phoques pour mesurer la longueur d'un objet ? C'est simple : ils posent leurs moustaches sur la cible... puis comptent le nombre de vibrisses en contact ! Le système est pratique, puisqu'il ne nécessite pas de contact visuel.

Les moustaches sont plus correctement appelées vibrisses chez les phoques, ou même chez le cheval, le chat, le rat ou le chien. Le phoque commun possède également des vibrisses au-dessus des yeux. © VanDerMouche, Flickr, cc by nd 2.0

De nombreux animaux utilisent leurs moustaches (ou vibrisses) pour caractériser des objets (forme, taille, texture, etc.) ou mieux percevoir leur environnement. Les phoques peuvent ainsi différencier deux objets identiques de taille variable rien qu'en posant leur museau dessus, mais comment opèrent-ils ? La réponse vient d'être publiée par Robyn Grant (université métropolitaine de Manchester) dans le Journal of Comparative Physiology A.

Deux méthodes sont théoriquement possibles. La première consiste à poser le museau sur la cible puis à calculer ses dimensions approximatives en tenant compte de paramètres tels que la variation angulaire des poils ou la distance séparant deux vibrisses au contact de l'objet. Par comparaison, l'Homme procède de même quand il utilise deux doigts pour estimer des dimensions. La seconde technique implique moins de calculs, et donc la possibilité de réagir plus rapidement à un stimulus. Elle consiste à juger la taille d'une cible en ressentant approximativement le nombre de moustaches pouvant la toucher. Une stimulation plus importante est alors associée à un objet de grande dimension.

Des expériences menées avec deux phoques communs Phoca vitulina résidant au Centre des sciences marines de l'université de Rostock (Allemagne) ont plutôt plaidé en faveur de la seconde technique.

Le phoque Moe explore un disque de six centimètres de diamètre. Les vibrisses en contact avec l'objet sont visibles derrière le Plexiglas. © Grant et al., Journal of Comparative Physiology A, 2013

Grande densité de poils de phoque pour une meilleure résolution

Moe et Marco sont respectivement âgés de 5 et 29 ans. Dans un premier temps, ils ont été confrontés à plusieurs reprises à deux disques de Plexiglas de taille variable (deux, quatre ou six centimètres de diamètre). Ils ont alors reçu du poisson lorsqu'ils indiquaient correctement lequel était le petit pour Marco, ou le grand pour Moe. Dans un second temps, la même expérimentation a été répétée, mais les phoques communs ont cette fois-ci été rendus sourds et aveugles grâce à des lunettes opaques et un casque antibruit. Deux caméras ont filmé en détail le comportement des pinnipèdes au contact des cibles.

Résultat : à chaque fois, les phoques ont jugé la taille d'un objet en posant dessus l'extrémité antérieure de leur museau, précisément la région qui contient une grande densité de petits poils. Cette particularité leur permettrait d'obtenir une meilleure résolution de leur mesure. Par ailleurs, Moe et Marco ont bien souvent choisi les réponses adéquates face aux stimuli en moins de 400 ms, ce qui est rapide. Il semble donc que ce soit le nombre de vibrisses en contact avec un objet qui est utilisé pour juger ses dimensions.

Précisons encore que certains premiers contacts ont été réalisés de côté, ce qui a alors provoqué des comportements de réorientation chez les pinnipèdes, l'objectif étant visiblement de toucher les objets de manière symétrique. Cette condition semble donc requise pour réaliser de bonnes estimations. La prise de mesure par le biais des moustaches serait particulièrement utile aux phoques cherchant de la nourriture en eaux troubles. 

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