dimanche 18 novembre 2018

Peut-on sauver ce beau papillon ?

Salutations à vous amis lecteurs ! Cet article est un peu particulier et très court. Je voulais vous présenter une synthèse bibliographique que j'ai effectuée en cours, et que je trouvais intéressante à partager sur le blog. Nous devions traiter et résumer un sujet en lien avec mon master. Seule une page (bibliographies incluses) de rédaction était autorisée. De même, nous devions nous baser simplement sur 5 articles. Bonne lecture à vous !

Menaces et conservation du cuivré de la bistorte (Lycaena helle)

Le Cuivré de la bistorte (Lycaena helle) est un papillon de jour eurasien de la famille des Lycaenidae. Ses populations ont drastiquement diminué au cours des dernières décennies sur l'ensemble du continent (Habel et al. 2011). Cette diminution des effectifs est due principalement au réchauffement climatique post-glaciaire (lui-même accentué par les activités humaines), à l’abandon de la gestion traditionnelle des prairies et à la fragmentation de ses habitats. 

Le Cuivré de la bistorte (Lycaena helle)
Certaines études ont tenté de mieux comprendre les origines de ce déclin. Durant le réchauffement post-glaciaire, la distribution géographique de L. helle, affectionnant les milieux froids, s’est progressivement réduite. L’augmentation de la température dans les plaines d’Eurasie explique le déplacement de son aire de répartition vers les altitudes plus élevées et son isolement dans plusieurs massifs montagneux (Habel et al. 2011). L’isolement de ces populations à travers les différents massifs montagneux européens et asiatiques pourrait engendrer une diminution de la richesse allélique* et, à terme, une érosion de la variabilité génétique*, comme l’ont montré Habel et ses collaborateurs (2010) dans leur étude. La dérive génétique* est, en effet, plus importante au sein de populations à faible effectif.
 
Le réchauffement climatique n’est pas la seule cause de ce fort déclin populationnel. La fragmentation des milieux fréquentés par L. helle, due par exemple aux activités humaines, en est également une. En effet, plusieurs facteurs exercent un fort impact sur la densité des populations du Cuivré de la Bistorte. Nabielec et ses collaborateurs (2015) ont montré que les superficies des parcelles fréquentées par L. helle ainsi que la hauteur de la végétation les composant influencent les densités des populations. Les résultats ont démontré que la superficie de la parcelle et la hauteur de la végétation expliquent respectivement 24,4 % et 20,2 % de la variation de l’indice de densité de population. A l’inverse des parcelles étendues, les plus petits terrains subissent une émigration des individus, rendant alors difficile la recherche d’un partenaire sexuel et, par conséquent, entraînant une disparition progressive des populations. Or, la capacité de dispersion de L. helle entre patchs* voisins étant faible, les populations très isolées sont condamnées à disparaître (Fischer et al. 1999). Du fait de la réduction des landes naturelles en Europe, certaines populations affectionnent des milieux plus ou moins anthropisés, telles que des prairies humides abandonnées. Cette espèce étant sensible au fort taux de renouvellement  de l’habitat, il semble compliqué de conserver de telles populations au sein de milieux urbains éphémères (Fischer et al. 1999). 

Face à un tel déclin, des actions de conservation sont alors nécessaires.  Déjà, il s’avère primordial d’améliorer ou conserver la qualité d’habitat de certains milieux, notamment les grandes parcelles composées de bistortes (sa plante-hôte*) et d’une végétation suffisamment haute pour protéger les papillons des intempéries (Nabielec et al. 2015). Ensuite, afin d’améliorer la connectivité et le mélange de population entre patchs faiblement distants, certaines études optent pour le fauchage ou bien le pâturage à la fin de l’été suivant la nymphose*, évitant donc la fermeture progressive des milieux qui entraverait le déplacement des papillons. Ces méthodes, à programmer avec les agriculteurs, permettraient de réduire la dérive génétique et, à terme, de sauver de l’extinction certaines populations. C’est ce que Fischer et ses collaborateurs (1999) conçoivent dans leur étude en Allemagne, optant pour une distance optimale entre patchs de quelques centaines de mètres seulement. Enfin, concentrer des actions de gestion sur cette espèce permettrait de protéger de plus amples étendues de zones humides, entraînant alors la conservation d’autres espèces animales ou végétales. On dit de Lycaena helle qu'elle est une espèce-parapluie (Sawchik et al. 2005). Actuellement, le Cuivré de la bistorte fait partie des papillons les plus menacés d’Europe, justifiant sa présence dans les annexes de la directive « Habitats » (Van Helsdingen et al. 1996 in Nabielec et al. 2015).

Exemple de brûlage pour lutter contre la fermeture des milieux et pour favoriser le déplacement des papillons d'un patch à l'autre
Voilà, j'espère que ce petit article vous a intéressés, merci à vous de l'avoir lu ! Je tiens à préciser que les termes en gras, les astérisques, les définitions et les photos ont été rajoutés exclusivement pour le blog mais étaient absents initialement. 

A bientôt sur l'Odyssée Terrestre !

Lexique
- richesse allélique : c'est le nombre d'allèles que l'on retrouve dans l'ensemble de la population. Par exemple, le nombre d'allèles "couleur bleue des yeux" au sein d'une population d'hommes. Ainsi, plus il y a d'allèles, plus la richesse allélique, et donc, les différences entre individus sont importantes !
- variabilité génétique : différences existant entre les individus d'une même population.
- dérive génétique : c'est tout bêtement la variation aléatoire des fréquences alléliques au cours du temps. Explications. Dans la population, certains allèles vont persister (càd être transmis d'une génération à l'autre) tandis que d'autres vont s'éteindre (par exemple des allèles délétères provoquant une maladie létale). Ainsi, après l'isolement d'une population, plus cette dernière sera petite, plus la dérive sera importante. Cela peut mener à un appauvrissement génétique au sein de la population (par exemple passer de 5 à 1 allèle !) et à sa disparition, comme c'est le cas de quelques populations de Cuivrés de la bistorte...
- patch : en général, c'est un micro-habitat abritant une sous-population. Ainsi, dans une population, il peut y avoir plusieurs petites sous-populations vivant dans patchs voisins interagissant entre eux !
- plante-hôte : c'est une espèce de plante dans laquelle un papillon spécifiquement y pond ses œufs, les larves (les chenilles) se nourrissant exclusivement de cette plante.
- nymphose : période pendant laquelle s'opère la transformation d'une chenille en papillon dans sa chrysalide ! 


Bibliographie

- Fischer Klaus, Beinlich Burkhard and Plachter Harald, 1999. « Population Structure, Mobility and Habitat Preferences of the Violet  Copper Lycaena Helle (Lepidoptera: Lycaenidae) in Western Germany: Implications for Conservation ». Journal of Insect  Conservation, 3 : 43-52. 

- Habel Jan Christian, Schmitt Thomas, Meyer Marc, Finger Aline, Rodder Dennis, Assmann Thorsten and Zachos Franck  Emmanuel, 2010. « Biogeography meets conservation: the genetic structure of the endangered lycaenid butterfly Lycaena  helle ». Biological Journal of the Linnean Society, 101 : 155-168. 

- Habel Jan Christian, Rodder Dennis, Schmitt Thomas and Neves Gabriel, 2011. « Global warming will affect the genetic diversity  and uniqueness of Lycaena helle populations ». Global Change Biology, 17 : 194-205.

-Nabielec Joanna & Nowicki Piotr, 2015. « Drivers of local densities of endangered Lycaena helle butterflies in a fragmented  landscape ». Population Ecology, 57 : 649-656.

- Sawchik Javier, Dufrêne Marc and Lebrun Philippe, 2005. « Distribution patterns and indicator species of butterfly assemblages of wet  meadows in southern Belgium ». Belgian Journal of Zoology, 135 : 43-52.

Photos :
- lepinet.fr
- www.risque-incendie.com

jeudi 1 novembre 2018

Le brame du cerf, un rituel automnal

“Samedi 6 Octobre 2018, le formidable brame du cerf a déjà commencé depuis une quinzaine de jours. Il est temps de quitter Montpellier, là où les températures et le soleil estivaux occulteraient un peu plus la grisaille et la maigre douceur de l'automne. Le temps d'un week-end, laissons-nous emporter dans les belles Cévennes, une vieille chaîne de montagnes datant du Précambrien (- 640 Ma). Durant les 2h de trajet, on se rend compte du changement progressif de la végétation, à mesure que nous prenons de l'altitude, les garrigues arides deviennent forêts de feuillus plus humides. Nous arrivons à Génolhac, où habite Emmanuel, mon ami cévenol. Il nous accueille et nous prête du matériel pour la petite "expédition" prévue. Il reste encore 3/4 d'heure de route/chemin avant d’atteindre notre chalet de ce soir, aussi notre point de départ pour la mission “brame”. Entre-temps, nous pouvons profiter de la magnifique vue que nous offrent les hauteurs cévenoles. Sans ce voile à l’horizon, nous aurions pu distinguer la mer Méditerranée à l'horizon Sud et le Mont Ventoux à l'Est, en premier plan devant la chaîne des Alpes. Nous parvenons alors au point de départ de l'expédition, où est implantée notre petite maisonnette atypique en pierre granitique prénommée le Chalet de l’Aigle. 

Néanmoins, ce n’est pas le temps de niaiser, notre objectif étant d’atteindre le sommet de la montagne une demi-heure avant le coucher du soleil. Trois quarts d’heure de marche et 200 mètres de dénivelé positif plus tard, nous atteignons le haut de la montagne, plafonné de nuages bas et sombres. Nous décidons alors d’effectuer un affût derrière un rocher, près d’un arbre. Du fait que nous le surplombions un peu, il nous est facile de surveiller l’environnement tout autour, avec une discrétion presque naturelle. Cet endroit est vraiment stratégique, se trouvant en effet face à un point d’eau. Utile quand il n’a pas plu depuis plusieurs jours, cela inciterait diverses bêtes à venir s’abreuver, donc de se découvrir. Une aubaine pour le photographe ! 
18h30 - la brume est tombée, la lueur bleutée du crépuscule mêlée au sifflement du vent pourchassant les vagues de brouillard nous font patienter dans une atmosphère particulièrement… automnale. Malgré la brise, il n’aura pas fallu attendre longtemps pour entendre les premiers brames se dégager depuis la forêt de conifères, en contrebas. Les cerfs sont proches, certains à 500 mètres de nous, d’autres, peut-être, à moins de 300 mètres. C’est majestueux."



Mais avant de continuer de narrer cette petite histoire, qui vous plaît, je l’espère, il nous faut comprendre deux-trois éléments concernant ces animaux !

Le Cerf élaphe (Cervus elaphus) fait partie des grands Cervidés que l’on peut observer dans les forêts tempérées de l’hémisphère Nord. Habituellement grégaire, ce n’est qu’à la saison des amours, entre Septembre et Octobre, que les mâles se joignent à une horde de femelles et de jeunes. C’est ainsi à cette période que l’on peut avoir la chance d’entendre bramer les cerfs dans la forêt. Mais, pourquoi gueulent-ils de la sorte ?! Pardi, c’est pour avertir les femelles de leur présence afin de les séduire, mais aussi pour intimider les autres concurrents qui oseraient pénétrer sur leur territoire. Ainsi, il est parfois possible d’assister à un incroyable combat entre deux bêtes imposantes, en projetant chacune leur tête en avant contre l’autre. Violence gratuite.



Les mâles sont notamment bien reconnaissables à leurs bois proéminents qu’ils portent sur la tête… enfin, j’écris “bois” mais ça n’a absolument rien à voir avec les bois des végétaux. Ce sont plutôt des organes complètement osseux (comme ton squelette !) et vascularisés. En fait, le cycle de croissance des bois s’effectue en un an et recommence. Au début du printemps, ils se développent, ornés d’un tissu vascularisant que l’on appelle le velours (ayant pour rôle de protéger, vasculariser et innerver les bois) qui se dessèchera et tombera une fois que les bois auront terminé leur croissance. Ainsi, après la période de rut, le roi de la forêt se débarrassera de ses ornementations osseuses. Et plus surprenant, certains petits mammifères de la forêt se hâtent de ronger les bois perdus, afin de compléter leur régime alimentaire de calcium et de sels minéraux. C’est le cas des écureuils roux !  

“Près d’une heure et demi d’affût plus tard, aucun animal en vue, mis à part deux rapaces volant au-dessus de nos têtes ou bien quelques grives et merles venant nous rendre visite dans l’arbre à notre proximité. Cécile et moi décidons alors de nous mouvoir et de rejoindre le haut du pic Cassini, situé à 1600 mètres d’altitude. Pour nous y rendre, nous marchons à travers une forêt de pins. Les brames paraissent de plus en plus proches. C’est dingue ! C’est comme s’ils se répondent ! Nous rejoignons alors Rémi et Emmanuel qui nous attendent là-haut. Mais, effectuer un affût à 4 personnes n’est pas le meilleur moyen de discrétion… Cela tombe bien, puisqu’une fine pluie se met à tomber. Il faut partir. Nous décidons alors de redescendre de la montagne pour rejoindre le chalet, où il nous tarde de faire un feu dans la cheminée. Vin rouge, pâté de campagne, saucisson, tartatouille, camembert fondu et rigolades : tous les ingrédients sont rassemblés pour passer une agréable soirée !


Le Chalet de l'Aigle
Une nuit tumultueuse s’annonce, vent et pluie sont au rendez-vous. Mais ça ne nous empêche pas, avant l’aube, de repartir à la quête du cerf et de son brame ! Arrivés au sommet, nous décidons de nouveau de nous séparer en deux groupes de deux ! Avec Manu, cette fois-ci, nous ne chômons pas et prenons la décision de suivre le brame en traversant la forêt, en espérant voir des bêtes ! En fait, à cause des bourrasques, les cerfs n’osent pas s’aventurer en-dehors des bois, de peur de se faire repérer plus facilement par d’éventuels prédateurs. Nous progressons alors dans la forêt, tentant d’être discrets un maximum, d’éviter de piétiner les branches mortes gisant sur le sol. Ce n’est pas chose simple ! Ce moment est magique, nous nous rapprochons davantage d’un mâle qui brame de toutes ses forces. 300, 200, 100, 50m, la distance nous séparant est peu à peu rognée au fil des pas. Et malheureusement, alors que nous étions à 30m de lui, un gros cerf silencieux et discret nous détecte et s’enfuit… Il ne faut pas abandonner, mais continuer !”


En attendant de reprendre notre marche, et si nous comprenions un peu les raisons scientifiques de ce brame ?
Biologiquement, comment se déclenche le brame ? En 1972, des chercheurs de l’Université de Cambridge ont montré que la testostérone occupe un rôle central dans le comportement reproducteur et agressif des mâles, durant la période de reproduction. Contrairement à ce que l’on pourrait penser, ce n’est pas l’odeur des hormones dégagées par les femelles qui induit ce comportement agressif. Ainsi, il est plus probable de photographier un cerf pendant la période de rut, puisqu’il est moins attentif aux “éléments extérieurs” qu’habituellement. Il est bien plus occupé à faire déguerpir les autres squatters de son territoire ! En plus de devoir conserver son harem, le mâle doit s’activer de féconder l’ensemble des femelles du groupe, n'étant chacune sexuellement réceptive qu’une seule journée dans l’année ! Certaines fois, alors que le mâle dominant de la horde est occupé à se battre avec un autre concurrent, un jeune mâle peut rapidement s’incruster dans la troupe pour saillir une biche “en chaleur”. Cela participe à la diversité génétique au sein de la horde. 

Mais, peut-être vous vient-il un questionnement. A quoi ça sert d’avoir de si grands bois sur la tête alors qu’ils peuvent être facilement repérés par un prédateur et ainsi mener à la mort le cerf ? En fait, les bois du cerf illustrent parfaitement le principe du paradoxe évolutif. La survie n’est pas le seul paramètre retenu par la sélection naturelle. Loin de là. Les variations des caractères engendrant un succès reproducteur sont aussi sélectionnés ! Et le plus souvent dans le monde animal, ce sont les mâles qui portent des attributs extravagants, qui leur permettent d’être sélectionnés par les femelles. On parle alors de sélection sexuelle (faisant partie intégrante de la sélection naturelle !). Les mâles se battent alors physiquement, ce qui entraîne l’émergence et la sélection d’armes plus efficaces mais exagérées… comme les bois d’un cerf ! C’est la sélection intrasexuelle : les individus du même sexe compétent pour accéder au partenaire de sexe opposé. 
D’un autre côté, les cerfs illustrent parfaitement l’autre principe de la sélection sexuelle, celui de la sélection intersexuelle cette fois-là ! Ici, c’est le choix effectué par les femelles qui entre en jeu ! Autrement dit, plus un mâle porte de grands bois et plus il brame fort, plus il prouve aux femelles qu’il est en bonne santé et qu’il est susceptible d’engendrer des descendants viables. 
Ainsi, il semblerait que plus les bois d’un cerf sont grands, plus l’individu sera vainqueur dans les combats, et sera choisi par une femelle. Il pourra donc s’accoupler ! Mais plus les bois sont imposants, plus ils sont visibles par les prédateurs… C’est un compromis évolutif… C’est ultra passionnant, n’est-il pas ?


"La matinée suit son cours. Nous repérons encore un mâle s’enfuir et échapper à nos objectifs photographiques. Le bruit sourd produit par le heurt des sabots contre le sol retentit et nous fait vibrer. C’est dans ces moments que nous nous disons que nous sommes tout de même discrets puisque nous parvenons à nous rapprocher des cervidés à moins de 50 mètres de distance ! Autre que le brame, un cerf est repérable par l’odeur qu’il dégage, une odeur très marquée, arôme musqué. Enfin, nous terminons notre matinée avec la rencontre d’une biche se faufilant entre les genêts. Un instant magique. Nous faisons partie intégrante du décor naturel, nous pouvons l’observer calmement jusqu’à ce qu’elle disparaisse dans les fourrés.


Finalement, nous rejoignons au pic Cassini Rémi et Cécile que nous avions quittés à l’aube. Des étoiles dans les yeux, ils nous racontent qu’ils sont tombés nez à nez avec une biche et son faon. Plus ébouriffant encore, je dirais même que c’est la cerise sur le gâteau, ils se sont trouvés à moins de 20 mètres d’un grand mâle imposant. La végétation cachait l’intégralité de son corps, seuls ses longs bois dépassaient les genets. Ils ont eu le temps de bien l’observer avant qu’il ne s’en aille au galop."

 C’est alors que s’achève cette petite expédition (et cet article par la même occasion). J’espère que vous aurez l’opportunité, un jour, de partir à la conquête du brame, ce sont vraiment des moments merveilleux. C’est là que nous prenons conscience que nous sommes de petits êtres humains, plongés dans la nature et assistant à son beau spectacle. Vous êtes d’ailleurs de plus en plus nombreux chaque année à venir écouter le brame, et pendant cette période très particulière de leur cycle biologique, il est nécessaire de bien se comporter, dans le respect de l'animal, afin de ne pas le perturber. En tout cas, je remercie Manu pour son invitation dans les Cévennes (un magnifique coin !) et pour la transmission de sa passion. C’est d’ailleurs lui qui a pris, une semaine avant ma venue, ces magnifiques photos qui sont dispatchées dans cet article. Je vous invite à aller voir sa page en cliquant ici et à le suivre sur Facebook en cliquant ici. Vous verrez, il est très talentueux et chacun de ses clichés reflète la beauté de la nature et nous évade. Enfin, j’espère que vous avez pris du plaisir à lire cet article un peu spécial, mêlant récits narratifs et scientifiques.






Merci beaucoup à vous de l’avoir lu et à bientôt sur l’Odyssée Terrestre !



Sources : 
- G. A. Lincoln, Fiona Guinness et R. V. Short, The way in which testosterone controls the social and sexual behavior of the red deer stag (Cervus elaphus) , Revue : "Hormones and Behavior" ; Volume 3, Issue 4, December 1972, Pages 375-396 
- www.animaldiversity.org/accounts/Cervus_elaphus/

Texte : Aurélien Grimaud
Photos : Emmanuel Millet-Delpech

dimanche 30 septembre 2018

Dans la peau de la grenouille rousse (Rana temporaria)

Bon, il est vrai, la saison des amours des grenouilles est terminée, ayant eu lieu au Printemps. Autant dire qu'écrire un post à ce sujet est un peu démodé... Mais, en fouillant dans les archives du blog, je me suis rendu compte que je n'avais jamais posté d'articles naturalistes ou d'écologie sur un quelconque Amphibien... Ah pardon, peut-être suis-je allé trop vite, il convient d'être bien clair sur le thème central de cet article ! Si l'on découpe de façon étymologique le terme "Amphibien", il signifie "vie des deux côtés"... Cette appellation vient du fait que les animaux appartenant à ce groupe côtoient au cours de leur vie deux types de milieux différents : la terre et l'eau douce. Les Amphibiens, appelés plus justement Lissamphibiens (ou Amphibiens modernes) (je n'ai jamais écrit autant de fois le mot "Amphibien" en une phrase), regroupent, comme vous le savez, les grenouilles et les crapauds mais aussi les Urodèles (salamandres et tritons) et les Gymnophiones (des amphibiens ressemblant à des lézards ou à des vers). Bref, une belle communauté rassemblant près de 6000 espèces connues à ce jour ! 
En France, nous comptons 43 espèces d'Amphibiens. Et aujourd'hui, je vous présente une grenouille assez commune : la grenouille rousse (Rana temporaria). 

  • Comment la reconnaître ? 
D'une longueur de 6 à 9 cm, elle est assez trapue, la tête étant plus large que longue. Les teintes de sa peau lisse légèrement verruqueuse sont variables selon les individus et les environnements, passant ainsi de la couleur rousse à brune. Le haut de son dos est ornementé d'un dessin noir en "V" retourné et les cuisses comportent des bandes sombres verticales. Pour distinguer la grenouille rousse de la grenouille agile (Rana dalmatina), il faut étendre une de ses pattes postérieures le long de son corps. Si l'articulation entre le tibia et le tarse atteint le museau sans le dépasser, l'individu entre vos mains appartient alors à l'espèce Rana temporaria. Sinon, c'est l'autre ! 
Enfin, comment peut-on distinguer les deux sexes ? Le mâle est plus petit que la femelle. De plus, lors de la saison des amours, sa gorge devient bleue ou violacée.

Grenouille rousse (Rana temporaria). Mâle ? (à confirmer)


  • Où donc la trouver ? 
La grenouille rousse est présente dans la majorité de l'Europe jusqu'en Sibérie en passant par les pays scandinaves, à l'exception d'une bonne partie de la péninsule ibérique, du sud de l'Italie et des Balkans. 
D'ailleurs, c'est l'un des amphibiens d'Europe qui atteint les altitudes les plus hautes (jusqu'à 2 800 m dans le massif des Alpes, par exemple). Elle affectionne tous les types de milieux humides tels que certaines forêts, les prairies à peine inondées, les jardins, les ripisylves* etc...  
Au Nord de son aire de répartition, elle côtoie très peu les milieux d'eau douce en-dehors des périodes de reproduction et de ponte. Elle est plutôt inféodée aux milieux terrestres. Au Sud, elle est davantage présente à d'importantes altitudes. 

  • "Raconte-nous sa vie, un peu"
Rana temporaria a un régime alimentaire assez varié. Elle se nourrit de divers invertébrés comme les insectes, les mollusques (escargots, limaces), les araignées, les vers de terre... C'est grâce à sa longue langue gluante qu'elle parvient à les capturer ! 
Dès le mois de Novembre, lorsque les températures se rafraîchissent, les grenouilles rousses partent à la recherche d'un abri pour hiberner. Une vieille souche ou une pierre pourraient très bien faire l'affaire... Mais, certains individus (surtout les mâles pour être les premiers sur les lieux au Printemps) n'hésitent pas à s'enfouir dans la vase au fond d'un point d'eau. Le métabolisme se ralentit, afin de réduire au maximum les besoins vitaux. Cependant, ce qui peut paraître troublant,  c'est que les grenouilles ont des poumons, comment font-elles alors pour respirer sous l'eau ? Aussi incroyable que cela puisse paraître, la respiration se réalise à travers la peau de la grenouille. Le tégument très fin associé à une importante densité de petits vaisseaux sanguins permettent de favoriser les échanges gazeux entre le milieu externe et le milieu interne. La voilà prête pour affronter la mauvaise saison.

A la fin de l'hiver, les grenouilles rejoignent les sites de reproduction (mares, fossés...), pouvant alors marcher pendant quelques kilomètres. Tous les mâles en chaleur se regroupent alors à la surface de l'eau et se mettent à chanter en chœurs toute la nuit pour attirer les femelles. Les cris, produits à partir du sac vocal unique sous la gorge des mâles, sont assez sourds et graves, facilement reconnaissables.

Amplexus axillaire : le mâle s'agrippe au-dessus de la femelle remplie d'ovocytes prêts à être fécondés
Une fois que les deux partenaires se sont trouvés, un drôle de phénomène naturel se produit. Le mâle s'agrippe à la femelle à l'aide de ses pattes avant et la serre très fortement. Cette technique, que l'on prénomme amplexus axillaire, permettrait au mâle d'expulser plus rapidement les œufs de la femelle dans le milieu afin qu'il puisse les recouvrir de sa semence... La fécondation est externe ! Les callosités rugueuses se situant au niveau des doigts du mâle lui permettent de bien s'accrocher à sa pauvre bien-aimée. La femelle peut alors pondre quelques milliers d’œufs, formant alors des amas dans l'eau fixés à la végétation. Peu de semaines plus tard, des têtards émergent. Pendant 3 mois, les larves se métamorphosent en jeunes grenouilles : elles acquièrent des poumons peu à peu fonctionnels remplaçant les branchies, 4 pattes et perdent progressivement leur queue.

Amas d’œufs de grenouille rousse

  • Est-ce qu'elle est protégée ? 

Enfin, nous ne pouvons achever ce petit article sans parler des menaces qui pèsent sur les populations de grenouille rousse. Comme pour la plupart des amphibiens de France, les habitats naturels de Rana temporaria sont davantage détruits à cause des activités humaines. Par exemple, le développement des réseaux routiers empêchant les migrations saisonnières des individus vers les sites de reproduction entrent en compte dans le phénomène de fragmentation écologique. De plus, l'utilisation de pesticides dans certaines régions provoquent une dégradation de leur habitat et une forte mortalité des individus. Ces molécules toxiques entraînent un dérèglement hormonal et altèrent ainsi la croissance et la reproduction de certains individus...
En France, depuis la mise en place de la directive habitats en 2007, la grenouille rousse est partiellement protégée. Sont interdits sur tout le territoire français la mutilation, le prélèvement en milieu naturel, le colportage, la mise en vente, l'achat et l'utilisation commerciale.



Voilà, ce petit article est à présent terminé, j'espère qu'il vous aura plu. Ces photos ont été prises dans le Parc National des Cévennes à l'étang de Barrandon, lors d'un inventaire faunistique, accompagné des gardes-nature du parc. Les animaux pris en photo n'ont en aucun cas été transportés, blessés ou tués.

Merci et à bientôt sur l'Odyssée Terrestre !

Lexique :
- ripisylve : bord des cours d'eau.

Sources :
- Photo Amplexus : Richard Bartz, Munich. (source : wikipedia).
- Photo oeufs : James Lindsey (source : wikipedia).
- inpn.mnhn.fr/espece/cd_nom/351
-  animaldiversity.org/accounts/Rana_temporaria/
- www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=JORFTEXT000017876248
- Petit G. & Knoepffler P.H. (1959). Sur la disparition des amphibiens et des reptiles méditerranéens. Animaux et végétaux rares de la Région méditerranéenne. 

dimanche 16 septembre 2018

Plus belle la bouse

Avez-vous déjà entamé une discussion sur le caca lors d'un repas de famille ? Si c'est le cas, vous êtes probablement passés, aux yeux de vos proches, pour un gros sale dégoûtant immonde malpropre individu, à qui on n'a plus adressé la parole jusqu'à la fin du festin (voire plus !).... Pourtant, il est évident et naturel que chacun des membres de votre famille assis à vos côtés autour de la table, assouvit ses besoins quotidiennement ! Si nous ne le faisions pas, nous serions vraiment dans la... enfin... nous ne pourrions pas survivre ! Alors, dans cet article de biologie, écartons tous les tabous et allons droit à l'essentiel dans le beau monde de la merde (c'est bon, je ne me prive pas de le dire) !

Dans des articles précédents, je vous avais expliqué brièvement le fonctionnement d'un écosystème, régi notamment par les interactions entre les êtres vivants eux-mêmes et avec leur environnement. A la base de la pyramide des réseaux alimentaires, se trouvent les plantes et les champignons qui sont alors appelés "producteurs primaires". Ils sont alors consommés par les phytophages (ou herbivores) que l'on appelle "consommateurs primaires" et qui occupent l'étage juste au-dessus de la pyramide. Ces mangeurs d'herbes sont eux-mêmes dévorés par les carnivores ou consommateurs secondaires. Cependant, dans la littérature scientifique classique... vraiment très classique, on ne nous relate pas ce que deviennent tous ces animaux et ces végétaux morts ! Il est vrai que nous croisons rarement un cadavre animal à tous les coins de forêts ! Pourtant, ces dépouilles ne disparaissent pas par magie comme l'argent dans ton porte-feuille ! En fait, la réelle base de la pyramide des réseaux trophiques n'est pas comblée par les plantes mais plutôt par des drôles d'êtres vivants, les décomposeurs de la matière organique. Ils permettent de recycler les feuilles mortes, les cadavres d'animaux et... même les déjections animales ! Les excréments attirent tout type d'êtres vivants ! Alors, dans cet article, je me concentre sur la décomposition des crottes, plus précisément sur une catégorie d'étrons bien particulière - la bouse (surtout celle de la vache) - et sur toutes les bébêtes qui la côtoient ! Nous nous occuperons des cadavres d'animaux dans un prochain article !

Pyramide des réseaux trophiques.
De bas en haut : décomposeurs / producteurs primaires (photosynthèse) / consommateurs primaires (herbivores) / consommateurs secondaires (carnivores)


La bouse est l'excrément des mammifères ruminants*, un groupe d'ongulés polygastriques (dont l'estomac est divisé en plusieurs parties fonctionnelles) et qui remastiquent les aliments avant leur digestion définitive. Quand la bouse est relarguée dans une prairie, elle devient alors un véritable mini-écosystème ! Avant d'analyser les petites bestioles qui aiment y grouiller, nous allons discuter de la formation et la composition de ces bouses.

Les ruminants se nourrissent, comme nous l'avons dit, de divers végétaux principalement. Mélangés à la salive, ils forment un bol alimentaire qui glisse dans l’œsophage jusque dans la panse (aussi appelé "rumen"). Puis, il subit une remontée vers la bouche, où il sera mastiqué et recouvert de salive de nouveau. La vache, par exemple, mastique entre 6 et 8 heures par jour, produisant ainsi près de 180 litres de salive ! Ces multiples "aller-retours", inscrits dans le processus de la rumination, permettent, entre-autres*, de mieux broyer et abîmer la matière végétale et, au final, de mieux la digérer. Dans la panse, les aliments sont "attaqués" par les millions de micro-organismes le composant. Ils entament une véritable fermentation qui conduit à la formation d'éléments volatiles directement absorbés par la paroi de la panse et qui seront utilisés comme source d'énergie par les organes de l'animal. Le reste des aliments sous-forme de bouillie passe dans le bonnet également parsemé de multiples bactéries, puis le feuillet ! C'est là que l'eau riche en sodium et en phosphore est absorbée et utilisée par l'animal. Ensuite, seules les petites particules de moins de 2 mm sont transmises dans le dernier compartiment : la caillette, où se réalise la "vraie" digestion".
En fait, la caillette est l'équivalent de l'estomac des animaux non ruminants (comme nous !). Beaucoup d'enzymes digestives y sont sécrétées et permettent de digérer la majorité des graisses et les protéines. Finalement, le reste passe dans l'intestin grêle où la phase d'absorption des nutriments continue, puis dans le gros intestin. Finalement, ce qui n'a pas été digéré ou utilisé est rejeté par l'anus ! De belles bouses sont libérées. Sachez qu'une vache peut produire plus de 10 tonnes de bouse chaque année, soit environ 40 kg d'excréments par jour ! C'est fou ! En analysant de plus près ces montagnes crémeuses, nous voyons qu'elles sont composées de 80 à 90% d'eau. Le reste, la matière sèche, est majoritairement composé d'éléments non digérés comme la lignine et la cellulose. Enfin, on y trouve des sucs digestifs et des micro-organismes qui vivaient dans la panse.



Et tous ces résidus font le bonheur de bon nombre d'êtres vivants ! D'après de très sérieuses études, suite à l'émission d'une bouse de vache, il faut attendre seulement 3,6 secondes en moyenne pour que les premiers insectes se dévoilent ! Toute l'eau accompagnée de la matière organique non digérée par la vache devient un lieu de rendez-vous incontournable pour toutes ces bébêtes qui vivent dans la prairie où cette offrande a été abandonnée. Ainsi, certains prendront plaisir à se nourrir du caca, d'autres à se reproduire et pondre leurs œufs ou alors quelques-uns aspirent à se protéger simplement.

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Premièrement, parlons de ceux qui se nourrissent ! Se nourrir de bouse étant l'activité principale dans une bouse... Les ribambelles d'insectes qui prennent plaisir à manger de la merde sont nommées les coprophages.  Les premiers à "abousir", ou à arriver sur place, si vous préférez, sont les mouches. Elles volent et détectent plus rapidement le parfum de la bouse. C'est le cas notamment de certaines "mouches à merde" qui côtoient nos contrées, comme la fameuse Scatophage du fumier (Scatophaga stercoraria).



Puis, parvient au festin tout un tas de scarabées bousiers comprenant de nombreuses espèces. Nous avons les piluliers qui utilisent leurs pattes antérieures et leurs puissantes mandibules pour former de petites boules de bouses qu'ils feront rouler jusque dans leurs terriers. Ces boulettes serviront de garde-manger pour les futures larves qui naîtront dans l'excrément. Il y a aussi les géotrupes, une autre famille de bousiers qui préfèrent directement creuser leurs terriers dans la bouse. Ainsi, le caca lui sert à la fois d'abri et de repas. Si ce n'est pas malin !




Cependant, les Coléoptères ne sont pas les seuls à se nourrir des bouses de vache, de multiples autres animaux viennent participer au festin : des papillons, des abeilles, des guêpes et même des escargots ! Le Zonite d'Algérie (ci-contre) fait partie de ces gastéropodes dégustant les excréments ! On lui a même filé le charmant surnom de "mange-merde" !


D'autres animaux se nourrissent d'autres êtres vivants présents sur la bouse fraîche. C'est le cas d'un scarabée à l'état adulte, plus précisément Sphaeridium scarabaeoides, qui dévore les œufs de mouches qui y sont pondus. D'ailleurs, c'est bien lui qui percent les petits trous qui ornementent une galette de bouse séchée, du fait de ses va-et-vient incessants à travers le monticule... Plusieurs gros animaux, comme les blaireaux, les hérissons, les taupes ou les oiseaux ne dédaignent pas se mettre un ou deux bousier sous la dent quand l'occasion se présente.

Sphaeridium scarabaeoides


Ensuite, nous retrouvons quelques animaux qui profitent de ces déjections pour se reproduire. L'amour est dans la bouse, c'est bien connu ! Quelques espèces de bousiers mâles fabriquent de belles boules de bouses bien cylindriques en guise de présents pour convaincre les femelles de s'accoupler avec eux.

En fait, vous l'aurez compris, la vie grouille dans une bouse, notamment dans la partie la plus profonde de celle-ci, en l'occurrence la plus riche en eau et donc recherchée par les larves. Ainsi, suite à l'action des animaux coprophages, une bouse serait dégradée en 12 mois seulement ! Sans cette communauté animale, il faudrait attendre jusqu'à 48 mois ! Mais les animaux ne sont pas les seuls organismes inscrits dans le processus de décomposition et de recyclage de la matière organique. Il existe des champignons du genre Psilocybe qui participe notamment à la décomposition des bouses. Les multiples trous effectués dans la crotte par les vers ou les coléoptères permettent de l'aérer et alors de favoriser l'action des micro-organismes aérobie (c'est-à-dire dont l'action nécessite la présence d'oxygène, donc de l'air) : champignons microscopiques, bactéries etc...

Finalement, l'enfouissement de la matière fécale par divers organismes (insectes, champignons, bactéries...) et par certains facteurs abiotiques (comme la pluie) permet d'enrichir les sols et de stimuler les populations de petits Arthropodes qui y vivent tels que les Collemboles ou les Acariens. La phase ultime de l'évolution de la bouse se fait sentir par la disparition progressive de la frontière écologique excrément/sol. En clair, tout se confond peu à peu jusqu'à ce que des organismes vivant dans les strates plus inférieures dans le sol participent à la décomposition et à la minéralisation des résidus de bouses, nous pouvons citer les Lombrics (les vers de terre), les Diplopodes (les mille-pattes) ou les Acariens. Toute la matière organique ingérée sera alors rejetée dans le sol, ces nutriments sont alors directement absorbés par les racines des plantes. Tout ce cycle, rapidement parcouru, participe au maintien des écosystèmes !

C'est un collembole



Cependant, la présence de coprophages décomposant les bouses ne confère pas une simple importance au fonctionnement d'un écosystème. En fait, ces coprophages représentent également un avantage économique. Pour vous en convaincre, je vous présente cette petite histoire. Au 18e siècle, de nombreux bovins ont été introduits par les colons en Australie. Or, qui dit "vaches" dit "quantité astronomique de bouses abandonnées dans les prairies australiennes". Seul problème - et malgré tout plus qu'important - les bousiers australiens et autres animaux coprophages ne participaient qu'au recyclage des étrons des marsupiaux ! Résultat, selon le Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, du fait de l'absence de décomposeurs naturels, près de 450 millions de bouses se tassaient dans les prairies, étouffant alors les herbes et empêchant le renouvellement des prés de pâture. Les professionnels estimèrent que près d'un million d'hectares de prairies fut perdu chaque année. Sans surprise, l'économie du pays a été affectée. Ainsi, dans les années 1960, des scientifiques ont pris la décision d'introduire des espèces européennes de bousiers spécialisées dans la décomposition des bouses pour sauver les prairies australiennes ! Bref, les bousiers, c'est important !

Finalement, je souhaiterais terminer cet article sur un point agronomique. Il arrive que certains éleveurs utilisent des vermifuges anti-parasites afin d'immuniser leurs bovins. Certes, la santé du bovin est épargnée, mais pas la prairie ! En effet, ces substances chimiques, une fois relarguées en même temps que les bouses, sont souvent toxiques pour les organismes fréquentant les sols prairiaux. Par exemple, l'ivermectine (permettant de lutter contre la gale) peut troubler le cycle de vie de nombreux coléoptères coprophages, notamment causer une forte mortalité chez les larves. En plus de bouleverser la pédofaune (la faune du sol), l'utilisation de ces médicaments peut créer un déséquilibre à l'échelle de l'écosystème prairial, pourtant nécessaire à l'élevage des bovins. C'est la vache qui se mord la queue...

Voilà, j'espère vous avoir appris quelques éléments sur le fait qu'une simple bouse de vache - et même n'importe quelle autre déjection animale - est considérée comme un véritable petit écosystème. Les coprophages qui s'y rencontrent permettent de la décomposer et jouent un rôle important dans le recyclage de la matière organique. Mais pas seulement ! Ces décomposeurs apportent de nombreux bénéfices économiques aux gouvernements. Evidemment, je finis par vous dire que les excréments d'animaux sont une infime part parmi toute la matière organique recyclée par les décomposeurs autour du globe (entrent en jeu les cadavres, les feuilles mortes etc...). Ceci dit, l'exemple était parfait à présenter !

Merci et à bientôt sur l'Odyssée Terrestre !

Lexique :
- ruminants : se dit des animaux qui ruminent (jusque-là, je ne t'apprends rien !). Voici quelques exemples de ruminants : les bovins, les cervidés (cerfs et compagnie), les girafes etc...
- rumination*: elle remplit de nombreux rôles. Elle permet à l'animal de réduire le temps de mastication et de stocker l'herbe broutée dans la panse pour la mastiquer plus tard quand ça lui chante. Cela va de pair avec le fait que la rumination permette à l'animal de rester le moins de temps possible debout, donc vulnérable, dans une pairie en train de mastiquer. Eh oui, puisque pour ruminer, la vache se couche et devient alors moins visible par les prédateurs !

Sources :
- Safari dans la bouse et autres découvertes bucoliques, de Marc Giraud. Editions Delachaux et Niestlé, 2014.
- Voyage au centre de la bouse de vache, réussir-bovin, vol. 153, 2008, p.127
- www.environnement.swissmilk.ch/issue/matiere-fourragere-digestion/
Tyndale-Biscoe M. 2001. Common dung beetles in pastures of south-eastern Australia. CSIRO PUBLISHING, Melbourne, Australia. 71 pp.
-Tyndale-Bisoce M. 1996. Australia's introduced dung beetles: original releases and distributions. CSIRO Entomology Technical Report. No. 62. 149 pp.
-www.media2.picsearch.com/is1SyuWstWjFmbr8_wJjR7RoOh0y62ai6h1wnjgxyVLG0&height=304
- www.supagro.fr
- http://oatao.univ-toulouse.fr/2016/1/debouch_2016.pdf

mercredi 8 août 2018

Le septième continent

Aaaah les vacances, le ciel bleu, le soleil, la mer… ça en fait rêver bien plus d’un non ? Pourtant, je suis prête à parier que nous nous sommes tous déjà retrouvés face à un bord de mer jonché de déchets plastiques. Et ça, c’est tout de suite moins fantasmant ! 

Bon, ce n’est plus une surprise si je vous dis que le constat de la pollution des océans mondiaux est aujourd’hui alarmant. Début juin 2018, l’ONU affirmait dans un rapport qu'environ 5.000 milliards de sacs en plastique sont consommés chaque année dans le monde, soit presque 10 millions par minute ! Pourtant ce n’est qu’une infime partie de ce plastique qui est recyclé, la majeure partie des déchets restants se retrouve alors dans le Grand Bleu.


La quantité de plastique à la dérive est telle que certains scientifiques parlent alors d’un « 7ème continent » de plastique. Je vous arrête de suite, ce nouveau continent n’est pas une montagne solide de déchets localisée, ce sont plutôt différentes zones étendues, des « soupes de plastiques » dispersées dans l’ensemble des océans (notamment dans le Pacifique). Et c’est justement cette étendue qui est comparable à la taille d’un continent. 

Comme vous le savez, les eaux marines sont soumises à des courants sous l’effet des vents (en partie). Ces courants marins convergent les uns vers les autres et forment alors d’énormes tourbillons permanents appelés « gyres océaniques » (comparable aux tourbillons qu’on peut observer dans nos éviers et toilettes avec certes une taille bien plus minime). 

Source : Geopolis-France-Info
Ces énormes tourbillons tournent dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère Nord, et en sens inverse dans l’hémisphère Sud du fait de la force de Coriolis (causée par la rotation de la Terre).

Tôt ou tard, les déchets plastiques à la dérive se retrouvent donc piégés dans ces gyres. On compte 5 principaux gyres (oui parce que j’aurai appris qu’on dit un gyre et non une gyre) qui se trouvent dans l’Atlantique Nord et Sud, le Pacifique Nord et Sud et dans l’océan Indien.  La zone d’accumulation qui fait le plus parler d’elle est le vortex de déchets du Pacifique Nord (ou The Great Pacific Garbage Patch pour les plus anglophones d’entre vous) puisque sa surface est estimée à six fois celle de la France (oui vous avez bien lu).   

Alors oui le Pacifique, c’est pas jojo. Mais désolé de vous décevoir, notre chère et tendre mer Méditerranée c’est aussi la foire à la saucisse puisqu’elle fait aujourd’hui partie des mers les plus polluées au monde. La concentration de plastique en mer Méditerranée serait même 4 fois plus élevée que dans l'île de plastique du Pacifique Nord. 
La WWF estime que près de 150-500 000 tonnes de macro-plastiques (sacs, bouchons, filets, bouteilles…) y sont rejetées chaque année. Mais surtout, sous l’effet du soleil (action chimique des UV qui provoque notamment des réactions d’oxydation) et de l’érosion marine, ces macro-plastiques se fragmentent  en petits morceaux qui eux même se fragmentent, etc. On arrive alors à des fragments dont la taille est inférieure à 5mm et qu’on appelle microplastiques. Les scientifiques estiment que ce sont 70 à 130 000 t de microplastiques qui sont rejetées en mer chaque année par l’Europe ! Je vous laisse imaginer le nombre de microplastiques nécessaires pour atteindre une telle masse… Pour info, Eriksen et al. ont estimé en 2014, que plus de 5 mille milliards de microplastiques flottent à la surface des océans soit plus de 250 000 t. De quoi faire tourner la tête… 
Et nous, les français, n’avons pas de quoi être fiers puisque nous nous hissons à la 5ème place des pays Méditerranéens les plus pollueurs avec près de 66 tonnes de plastiques déversés en mer derrière l’Egypte (77), l’Italie (90), l’Espagne (126) et la Turquie (144). Cocorico…

En 2016, des chercheurs ont mis en évidence pour la première fois la présence de nanoparticules de plastiques (c’est-à-dire des fragments de l’ordre du nanomètre soit 10^-9m) dans les océans mondiaux. Pour vous donner une idée, le nanomètre est utilisé pour exprimer des dimensions aux échelles atomique et moléculaire. 

Le problème de retrouver des fragments de plus en plus minuscules est que les organismes en ingèrent de plus en plus facilement… Le zooplancton, les moules, les poissons ou encore les Cétacés et tout autre organisme marin en bouffent alors, ce qui peut avoir, à long terme, des conséquences néfastes sur leur santé (malformations, reproduction altérée, maladies…). Bref, ça fout en l'air moults écosystèmes !   
Mais le problème réside surtout dans le phénomène de bioacccumulation. Le zooplancton ingère des microparticules, ces zooplanctons sont ingérés par certains poissons qui sont eux-mêmes mangés par des poissons plus gros, puis les gros prédateurs et ce, jusqu’à l’Homme. Le long de cette chaîne trophique, les composés sont de plus en plus concentrés et les concentrations de plastiques présentes dans les organismes deviennent alors supérieures aux concentrations présentes dans l’eau environnante. Nous polluons nous-mêmes l'océan pour, au final, nous détruire la santé aussi ! L'Homme est un animal tellement malin...

Schéma illustrant le principe de bioaccumulation (Source : Wikipedia). 
Bon  là,  je  vous  ai  parlé  des  microplastiques  mais,  comme  vous  le  savez,  les  macroplastiques  sont aussi pas mal dans  leur  genre. Vous  avez  tous  déjà  vu  des  photos  de  tortues  avec  des  pailles  coincées  dans  leurs  narines,  ou  avec  la  carapace  déformée  par  des  filets,  des  oiseaux  enchevêtrés  dans  des  sacs  plastiques,  et  j’en  passe. 

















Beaucoup  d’animaux  se  nourrissent  aussi  de  macroplastiques  et  microplastiques  par  confusion  :  l’apparence  et  l’odeur  des  plastiques  peuvent  rappeler  celles  de  certaines  proies  (méduses,  krill...).

Campagne de sensibilisation à la pollution plastique par l'association MEDASSET 

Sachez  aussi  que  certains  organismes  peuvent  se  fixer  sur  les  plastiques  à  la dérive.  Les  plastiques  participent  donc  à  l’introduction  d’espèces  dans  un  environnement  où  elles  étaient  auparavant  absentes  :  on  parle  d’espèces  exotiques  invasives.  Or,  ces  espèces  exotiques  indésirables  peuvent  être  agressives  et  pourraient  nuire  aux  écosystèmes  littoraux,  intertidaux  et  littoraux. 

Ainsi,  d’après  la  WWF,  à  l’échelle  mondiale,  environ  700  espèces  marines  sont  menacées  par  le  plastique,  dont  17  %  sont  classées  par  l’UICN  comme  «  menacées  »  ou  «  en  danger  critique d’extinction  »,  Nous pouvons citer quelques cas comme ceux du  phoque  moine  d’Hawaï,  de la  tortue  Caouanne  et  du  puffin  fuligineux.

Comme  vous  le  savez,  différentes  solutions  ont  été  mises  en  place  et  d’autres  sont  en  cours  de  développement  pour  diminuer  cette  masse  astronomique  de  plastoc  à  la  dérive.  Par  exemple,  la  fondation  «  The  Ocean  Clean  Up  »  créée  en  2013,  est  en  train  de  finaliser  un  très  gros  projet  qui  devrait  être  lancé  cet  été  !  Son  but  :  nettoyer  près  de  la  moitié  du  «  vortex  de  déchets  »  du  Pacifique  Nord  en  5  ans  seulement.  Pour  cela,  un  flotteur  de  600  m  de  long  positionné  en  U  à  la  surface  de  l’eau et  et  une  «  jupe  »  de  3  mètres  de  profondeur  ont  été  conçus  pour  retenir  les  débris  plastiques.  Ce  système  est  transporté  par  les  courants  et  le  plastique  se  retrouve  coincé  au  milieu.  Un  bateau  «  poubelle  »  est  prévu  chaque  mois  pour  récupérer  le  plastique  récolté  qui  sera  alors  RECYCLÉ  !  Pour  parfaire  le  tout,  ce  système  a  été  pensé  de  manière  à  faire  face  aux  tempêtes  et  ne  pas  gêner  la  faune  environnante.    A  voir  maintenant  si  certains résultats seront atteints... Evidemment, il est inconcevable de pouvoir éliminer tous les plastiques contenus dans l'océan. Ce système a de nombreuses limites : de nombreux plastiques, lors des tempêtes, peuvent circuler en profondeur et donc passer sous la "jupe" de 3 mètres de profondeur. De plus, ce système a été pensé pour ramasser les gros déchets. Qu'en est-il alors des plus petits déchets en plastique, inférieurs à 1 cm ? Enfin, le boudin formant un "U" a une longueur anecdotique comparée à la surface des vortex de déchets...
Il semblerait que la première solution ne soit pas de ramasser les déchets dans la mer et de refermer la connerie des autres mais bel-et-bien de stopper le relargage des déchets en mer... depuis les continents ! De l'éducation, du respect et du civisme... des valeurs peu représentées de nos jours...

Source : The Ocean Cleanup


D’autres  projets  existent  comme  «  The  Seabin  project  »  qui  a  lancé  des  poubelles  aspirantes  placées  au  niveau  des  ports.  Cette  poubelle  permet  non  seulement  de  récolter  les  déchets  plastiques  mais  elle  permet  aussi  de  collecter  des  polluants  flottant  à  la  surface  de  l’eau.    Grosso  modo,  la  Seabin  est  reliée  à  une  pompe  électrique  qui  crée  un  courant  d’eau  continu  pour  attirer  les  déchets  dans  un  sac  en  fibres  naturelles.  Un  séparateur  dissocie  les  hydrocarbures  de  l’eau  rejetée.  D’ailleurs,  La  Grande  Motte  est  la  première  commune  française  à  avoir  signé  un  accord  de  collaboration  pour  participer  à  son  développement !   
Alors,  certes,  ces  solutions  sont  déjà  un  bon  début mais la  majorité  d’entre  elles  visent  à  guérir  les  dégâts  déjà  causés.  Et  comme  le  dit  ta  maman  (ou  non  d’ailleurs),  «  mieux  vaut  prévenir  que  guérir  »  :  pour  diminuer  la  quantité  de  plastiques  des  eaux  ça  commence  sur terre  !  ALORS  ON  SE  SORT  LES  DOIIIIIIIGTS  DU... euh...de l'entrefesse !! 

Voilà,  cet  article  se  termine  sur  cette  note  poétique  qui  me  tenait  à  cœur.  J’espère  qu’il  vous  aura  plu  et  appris  certains  éléments,  vous  pouvez  retrouver  les  articles  utilisés  dans  les  sources  ci-dessous  si  vous  voulez  en  savoir  plus !    

A  bientôt  sur  l’Odyssée  Terrestre !


Sources  :  

- www.theoceancleanup.com/

- www.wwf.fr/mediterranee-pollution-plastique

- www.seabinproject.com/

- www.septiemecontinent.com/
- ww.curieuxdesavoir.com/113-les-plastiques-environnemen.html

- Eriksen,  M.,  Lebreton,  L.  C.,  Carson,  H.  S.,  Thiel,  M.,  Moore,  C.  J.,  Borerro,  J.  C.,  ...  &  Reisser,  J.  (2014).  Plastic  pollution  in  the  world's  oceans:  more  than  5  trillion  plastic  pieces  weighing  over  250,000  tons  afloat  at  sea.  PloS  one,  9(12),  e111913.  

- Cole,  M.,  Lindeque,  P.,  Fileman,  E.,  Halsband,  C.,  Goodhead,  R.,  Moger,  J.,  &  Galloway,  T.  S.  (2013).  Microplastic  ingestion  by  zooplankton.  Environmental  science  &  technology,  47(12),  6646-6655.

- Gigault,  J.,  Pedrono,  B.,  Maxit,  B.,  &  Ter  Halle,  A.  (2016).  Marine  plastic  litter:  the  unanalyzed  nano-fraction.  Environmental  Science:  Nano,  3(2),  346-350.

- Mattsson,  K.,  Johnson,  E.  V.,  Malmendal,  A.,  Linse,  S.,  Hansson,  L.  A.,  &  Cedervall,  T.  (2017).  Brain  damage  and  behavioural  disorders  in  fish  induced  by  plastic  nanoparticles  delivered  through  the  food  chain.  Scientific  Reports,  7(1),  11452.

- Derraik,  J.  G.  (2002).  The  pollution  of  the  marine  environment  by  plastic  debris:  a  review.  Marine  pollution  bulletin,  44(9),  842-852.

samedi 28 juillet 2018

Quand les baleines marchaient...

Avouez que, depuis votre plus tendre enfance, les baleines (ou Cétacés) vous fascinent toujours autant. Nous ne pouvons paraître désintéressés face à ces prodiges de l'évolution. Elles sont pour la plupart imposantes et dotées de facultés cognitives impressionnantes.
D'après les scientifiques, ces créatures sont considérées comme l'un des groupes d'espèces ayant le plus divergé des autres mammifères. Il est vrai que c'est assez (sans vouloir faire de jeu de mot) stupéfiant de voir des mammifères complètement aquatiques, dépourvus de poils et même de pattes ! Pas de pattes... Ce qui est paradoxal avec le fait que nous les plaçons dans le groupe des Tétrapodes, soit le groupe des animaux "à quatre pattes" littéralement. Alors, les biologistes ont-ils fumé la moquette ? La réponse est, sans grand suspense, non. Retenez que l'évolution n'est pas une succession de règles dictées par la nature et sculptant les êtres de façon à former des groupes d'espèces toutes bien distinctes les unes des autres, facilement reconnaissables et aux caractères parfaitement définis. Loin de ça. L'évolution, c'est plutôt un satané méli-mélo. Le mot "parfait" n'existe pas en biologie, il serait plus juste d'utiliser le mot "bazar" ! Vous comprendrez rapidement pourquoi en lisant cet article, de même que vous comprendrez pourquoi elles font partie des Tétrapodes !
Néanmoins, pour ce qui est de l'appartenance des Cétacés au grand groupe des Mammifères, il existe bien une ou deux raison(s) bien pertinente(s) l'expliquant. Les glandes mammaires, pardi ! Les mamans allaitent leurs petits. Un peu comme ta mère, quand t'étais gosse. Et c'est pas tout, un autre caractère propre aux mammifères est bien présent chez les baleines : la mandibule (ou mâchoire inférieure) n'est constituée que d'un seul os, le dentaire.

Le Dauphin de Risso (Grampus griseus) est une espèce de Cétacés parmi les 89 recensées.

Bref, c'est bien sympa tout ça, mais ça ne nous explique toujours pas pourquoi ces baleines n'ont pas de pattes contrairement aux autres mammifères et Tétrapodes ! C'est ce que je vous dis, l'évolution est un sacré désordre. Il ne faut jamais s'arrêter à une simple observation de l'élément actuel. Les baleines ont bien eu 4 pattes, mais il faut remonter le temps pour bien comprendre... Etes-vous prêts pour ce voyage dans le lointain passé ? C'est parti ! 

1 - Les ancêtres des Cétacés actuels étaient terrestres

Les premiers Mammifères sont apparus sur Terre il y a 220 Ma, je m'en souviens comme si c'était hier. Il n'étaient pas plus gros qu'une musaraigne. Au cours du temps, leurs formes et leurs tailles ont évolué. C'est principalement à la suite de la "disparition" des dinosaures, il y a 65 Ma, qu'un ample éventail de morphes et de tailles de mammifères est apparu. Ils devinrent notamment de plus en plus grands (notons que le temps de divergence fut très rapide, représentant 5 à 10 Ma seulement, ce qui est court à l'échelle des temps géologiques). Ainsi, les plus anciens Cétacés connus, que l'on a nommés Archeocètes (signifiant littéralement "anciennes baleines"), dateraient d'il y a 55 à 60 millions d'années, à l'époque de l'Eocène. Il se pourrait bien que les Archeocètes soient alors les ancêtres des Cétacés actuels (baleines, dauphins, marsouins, orques, bélugas...) ! Et devinez quoi ?! Les plus anciens ancêtres des baleines modernes étaient munis de 4 pattes, suggérant alors un mode de vie terrestre de ces animaux ! Le plus ancien des Archeocètes serait alors Himalayacetus, représenté à l'heure actuelle, seulement par un fragment de mandibule. La forme de ses dents, précisément ses molaires, permettent d'assurer qu'il fait bien partie des Cétacés. En effet, elles sont composées de trois cuspides*, de même que chez les baleines actuelles. Mais Himalayacetus ne prouve pas vraiment que le mode de vie des ancêtres des baleines modernes était terrestre. Il est vrai qu'avec une pauvre mandibule entre les mains, on ne risque pas d'aller bien loin...
Un autre fossile, cette fois plus complet, a été trouvé au Pakistan et devient une preuve irréfutable que les ancêtres des cétacés actuels avaient 4 pattes. Oui, vous ne rêvez pas, la reconstitution ci-dessous représente bien une baleine à 4 pattes ! Son joli nom est Pakicetus.

Reconstitution de Pakicetus

Mais, qu'est-ce qui prouve vraiment que Pakicetus fasse partie des Cétacés et pas de la famille des loutres ou des ours ? Déjà, il a la particularité d'avoir une oreille interne à moitié retournée (les Cétacés ont les os en position retournée au sein de leur crâne permettant de mieux percevoir les sons propagés dans l'eau). Ensuite, ses dents sont quasiment toutes semblables _ on parle d'homodontie* _ et sont constituées chacune de trois cuspides. Enfin, ils possèdent des caractères déjà dérivés chez les ancêtres récents des Archeocètes, par exemple, la pachyostose. C'est l'augmentation de la densité des os. Bref, tous ces caractères montrent bien que Pakicetus est l'un des plus anciens ancêtres des baleines actuelles. On suppose que Pakicetus vivait à la manière d'une loutre, c'est-à-dire qu'il était amphibie : il était majoritairement terrestre mais dépendait du milieu aquatique pour se nourrir de poissons. Quelques caractères permettent de conforter cette idée comme le positionnement des yeux au sommet du crâne (comme chez les crocodiles) ou bien la forme du bassin*.
MAIS, ce n'est pas tout ! Ces fossiles ont totalement bouleversé la classification des Mammifères...

2 - Classification des Cétacés dans l'arbre du Vivant

Comme nous l'avons déjà dit, les baleines font partie de la classe des Mammifères. Jusqu'à présent, c'est clair. La découverte des fossiles des Archeocètes ajoutée au progrès scientifique ont permis de constater que les Cétacés (baleines, dauphins et compagnie) sont compris dans le groupe des Artiodactyles, autrement dit les mammifères possédant un nombre de doigts pair (2 ou 4). Etant plutôt généreux, voici quelques animaux très connus du grand public inclus dans le groupe des Artiodactyles : girafes, vaches, cerfs, hippopotames, chameaux, porcs, antilopes... bref une ribambelle ! Retenez cette phrase : les Cétacés et les Artiodactyles forment un groupe à part entière, nommé Cétartiodactyles. Comme d'habitude, prouvons-le ! 
Premièrement, d'un point de vue morpho-anatomique, les Artiodactyles possèdent un astragale* à deux poulies*. L'astragale est un os de la cheville. Une poulie correspond à une surface articulaire au niveau de l'os, les sortes de plateaux indiqués par les flèches noires sur les images ci-dessous. Or, en analysant le squelette de Pakicetus, dont je vous parlais juste au-dessus, on s'est rendu compte que son astragale était composé aussi de deux poulies.

Astragale de trois spécimens. Les flèches noires représentent les poulies. Les Mesonychia  étaient un ordre de carnivore qui avaient des ancêtres communs avec les Artiodactyles et les Cétacés. Diacodexis est également éteint.  

Dans un second temps, les analyses génétiques plus poussées ont permis de conforter cette hypothèse. Les scientifiques ont alors analysé les gènes codant pour des protéines mitochondriales* et ont déterminé que les Artiodactyles et les Cétacés partagent de nombreuses séquences d'ADN similaires. Par ailleurs, une analyse des génomes nucléaires (autrement dit du noyau des cellules) d'espèces d'Artiodactyles et de Cétacés a permis de montrer que les plus proches parents des Cétacés actuels sont les... Hippopotames !! Qui l'eut cru ? En fait, les chercheurs ont travaillé sur les éléments transposables (ou rétrotransposons) qui sont des fragments d'ADN libres se déplaçant dans le génome. D'une génération à l'autre, ces petits morceaux se copient et se fixent aléatoirement dans le génome. Ainsi, la probabilité qu'un même élément transposable se situe parfaitement au même endroit au hasard chez deux espèces est très infime. Si cela arrive, cela signifie que ces deux groupes d'espèces, en l'occurrence les baleines et les hippos, ont hérité ce fragment d'ADN d'un ancêtre commun. Nous pouvons ainsi dénoter quelques autres points communs entre ces deux taxons comme la capacité d'allaiter leurs petits sous l'eau, ou bien l'emplacement des orbites sur le haut du crâne et un épiderme dépourvu de poils et de glandes sébacées. 
En définitive, nous avons vu que les Cétacés et les Hippopotames étaient proches phylogénétiquement et que leurs ancêtres avaient quatre pattes ! Mais, une chose devrait vous sauter à l'esprit, quand et comment les Cétacés ont perdu leurs deux membres postérieurs ?!

3 - Les Cétacés ont perdu leurs deux membres postérieurs

Pour comprendre la perte des pattes postérieures chez les Cétacés, il faut continuer à retracer leur histoire évolutive. Nous nous étions stoppés à l'époque de Pakicetus, il y a 50 Ma environ, que nous avions qualifié de semi-aquatique : il complétait probablement son régime carnivore par quelques poissons pêchés dans des fleuves non loin de l'ancien océan Téthys, soit au niveau du Pakistan actuel. Depuis, les cétacés ont beaucoup évolué, et très rapidement ! Voici un rapide retraçage de leur phylogénie. 

Squelette de Pakicetus attocki


Il y a 48 Ma, c'est au tour d'Ambulocetus d'émerger, représentant parfaitement la transition entre les milieux terrestre et aquatique. Les mensurations de ses quatre membres sûrement palmés étaient similaires à celles des Loutres. Il était donc amphibie, il passait la majeure partie du temps dans la flotte. La structure de ses vertèbres laisse penser à un mode de déplacement dans l'eau très proche de celui des cétacés actuels, c'est-à-dire en ondulant le corps de bas en haut (notons que les poissons, a contrario, font onduler leurs corps latéralement). Ambulocetus chassait à proximité des côtes et retournait sur la terre ferme pour se reproduire.

Ambulocetus (reconstitution)

Il y a 47 Ma, Maïacetus conquit les océans. Son mode de vie était similaire à celui d'Ambulocetus. Et, petite anecdote (mais si importante pour la recherche), un fossile assez particulier a été retrouvé : celui d'une femelle Maïacetus portant en elle son fœtus ! Le gosse est tourné la tête la première en direction de l'utérus de la femelle, suggérant bien que la mise à bas était terrestre ! En effet, en milieu aquatique, la naissance du bébé se fait la queue la première, évitant ainsi tout risque de noyade !

Reconstitution (vraiment très) simpliste de Maiacetus


Faisons un plus grand saut dans le temps pour parvenir à -38 Ma. Et c'est au tour de Cynthiacetus d'entrer en jeu, un cétacé totalement inféodé au milieu aquatique, en témoignent ses caractéristiques morpho-anatomiques. L'absence de pattes arrière et la présence de palettes natatoires au niveau des membres antérieurs démontrent que cet animal se déplaçait à temps plein dans l'eau ! Il se mouvait à la manière des cétacés actuels, en exerçant des mouvements verticaux avec sa nageoire caudale (la "queue" en quelque sorte).

Squelette de Cynthiacetus (reconstitution)


Finalement, les changements de la morphologie de ces animaux au cours de la transition milieu terrestre/milieu aquatique sont nombreux.
Déjà, ce passage à l'eau s'est accompagné par un allongement du crâne et par une migration des narines au sommet de celui-ci (ce qui formera l'évent plus tard !), ce qui permet de respirer à la surface sans sortir la tête de l'eau. En plus de cela, le corps s'est aussi allongé, devenant ainsi de plus en plus hydrodynamique.
Parallèlement aux narines, les dents évoluent en fonction du régime alimentaire. Elles deviennent davantage similaires (#homodontie, toi-même tu sais) et permettent de s'emparer de poissons. Les baleines à fanons (donc dépourvues de dents) apparaissent plus tard.
De même, les membres antérieurs se transforment en palettes natatoires. Et bien qu'ils ne ressemblent pas vraiment, à vue d’œil, aux pattes d'un Mammifère terrestre ; anatomiquement, ils sont quasiment identiques. On y observe les phalanges, le radius, le cubitus, l'humérus et l'omoplate !

Membres chiridiens (comprenez membre de Tétrapode) d'un humain, d'un chien, d'un oiseau et d'une baleine. La structure du membre est la même chez ces quatre taxons de Tétrapodes. De haut en bas, on y observe : humérus (marron clair), radius (blanc), cubitus (rouge), phalanges (marron foncé).

En revanche, l'articulation du coude a disparu, la peau entre les doigts s'est bien aplanie et tendue et les doigts se sont allongés, au cours du temps : c'est pratique pour la nage ! On parle alors d'hyperphalangie. Quant aux membres postérieurs, ils ont peu à peu régressé jusqu'à disparaître ou ne laisser que de vulgaires vestiges. Les quelques os pelviens résiduels sont reliés au muscle ischio-caverneux qui permet de maintenir le pénis en place dans la fente génitale des mâles.
En plus de ces modifications des membres, le bassin se détache de la colonne vertébrale permettant alors d'améliorer la mobilité de l'animal.

Au fil du temps, nous nous rapprochons de la forme des baleines et dauphins actuels. Mais, je n'ai pas fait cet article pour vous présenter chaque ancêtre des Cétacés actuels ni même chaque caractéristique qui leur est propre (quelques étapes dans l'arbre du vivant suffisent !), je veux juste que vous preniez conscience que retracer la phylogénie d'un groupe d'espèces est fascinant. Avec l'apport des fossiles trouvés majoritairement dans l'ancienne mer de Téthys, la comparaison de ces mêmes fossiles avec les squelettes des animaux modernes ainsi que les progrès en génétique, les scientifiques se sont presque mis d'accord pour dire que les hippopotames sont le groupe-frère des cétacés actuels. Ils partagent ainsi un ancêtre commun qui était terrestre (4 pattes !) et qui a engendré des descendances s'étant adaptées peu à peu au milieu aquatique. Dans un prochain article, je parlerai de la différenciation de ces spécimens en baleines à fanons actuelles (Mysticètes) et en baleines à dents  actuelles (Odontocètes).

Voilà, j'espère que cet article de paléontologie vous a bien intéressés. J'espère vous avoir appris plusieurs choses et j'espère aussi que vous êtes parvenus à retenir quelques petites infos ou anecdotes à sortir lors de repas de famille !

Merci pour votre passage et votre fidélité et à bientôt sur l'Odyssée Terrestre ! :)



Lexique :
- cuspide : éminence de la couronne sur la face supérieure des dents. En gros, une cuspide est une pointe.
- homodontie : "homos" veut dire "pareil" et "odous" veut dire "dent", en grec ancien. 
- bassin : l'ilion chez Pakicetus serait plus court que l'ischion, ce qui favoriserait le déplacement dans l'eau. 
- poulie : c'est une surface articulaire au niveau de l'os. Les Périssodactyles (équidés, rhinocéros et tapirs) ont une unique poulie au niveau de l'astragale contrairement aux Artiodactyles qui en ont deux !  
- mitochondrie : c'est un organite (un élément) présent dans les cellules vivantes et permettant, notamment, de produire l'énergie nécessaire au fonctionnement cellulaire. Analyser le génome mitochondrial entre plusieurs organismes permet d'établir des liens de parenté entre eux. 

Sources : 
- Dan Graur et Desmond G. Higgins (1994). Molecular evidence for the inclusion of cetaceans within the order Artiodactyla. Molecular Biology and Evolution. 
- Shimamura et al. (1997). Molecular evidence from retroposons that whales form a clade within even-toed ungulates. Nature
- www.britannica.com/animal/Pakicetus (photo Pakicetus)
- vidéo Youtube de la chaîne StopScience "Origine et évolution des baleines et des dauphins".
- Il était une fois nos ancêtres, une histoire de l'évolution (2004). Richard Dawkins. Editions Robert Laffont.
- Guide critique de l'évolution (2009). Guillaume Lecointre, Corinne Fortin, Gérard Guillot et Marie-Laure Le Louarn-Bonnet. Editions Belin.
- www.cetaces.org/fiches/dauphin-de-risso/ (photo Dauphin de Risso)
- www.mnhn.fr (photo squelette Cynthiacetus)
- www.reseau-canope.fr/docsciences/Squelette-de-Pakicetus-attocki.html (photo squelette Pakicetus)