Vaincre le froid....

La biodiversité, définie d'une façon barbare, est la diversité de la vie sur Terre. Elle englobe à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité des gènes dans le temps et dans l'espace (ces 3 niveaux étant intimement liés). Cette notion est associée inévitablement aux aléas climatiques. En effet, les variations de la température, de la concentration en dioxyde de carbone dans l'air ou bien des précipitations survenues dans les quatre coins du globe, ont façonné les paysages et ont donc été à l'origine de l'apparition et de la disparition de nombreuses espèces. 

Actuellement, on rencontre environ 10 climats différents sur Terre, chacun est associé à des écosystèmes particuliers, où regorgent plusieurs espèces adaptées aux conditions physico-chimiques du milieu. 

Cependant, on pourrait se dire que la diversité d'espèces vivantes serait plus importante dans des écosystèmes au climat tempéré plutôt que dans des milieux aux climats polaires ou montagnards. FAUX ! On trouve au niveau des pôles un nombre d'espèces non négligeable, de même qu'au niveau des tropiques. 

En fait, au cours de l'évolution, les organismes animaux et végétaux (entres autres) ont développé des stratégies de résistance face au froid (de quoi bien narguer les frileux !). Dans cet article, je m'intéresserai spécialement aux animaux.

Vous l'imaginez, prendre un bain dans l'océan Indien ou en Antarctique, c'est pas du tout le même chill ! (blague subtile pour les bilingues). En effet, l'eau des mers australes est très glaciale pouvant descendre en-dessous de 0°C durant certaines périodes de l'année. Cette température s'avère létale chez de nombreuses espèces de poissons car pourrait faire geler les liquides de l'organisme. Mais, il existe un MAIS. Les Notothenioidei (je parie que votre langue a fourché) sont un groupe de poissons qui se sont adaptés aux contraintes imposées par l'environnement. Ils ont la capacité de produire des molécules antigel qui permettent d'abaisser la température de congélation des fluides circulant dans leur corps (comme le sang). Ce qui est encore plus étonnant est que le rein empêche la libération de ces composés dans l'urine. Etant très coûteuses en énergie à fabriquer, il vaut mieux que ces molécules soient conservées et réutilisées.

Certains animaux peuvent complètement geler l'intérieur de leur organisme, comme s'ils étaient dans un état second. Flippant mais intéressant ! 

En plus des protéines antigel (chez les Insectes ou les Arachnides), ils ont la capacité de produire
-des osmolytes, ce sont des petites molécules qui permettent d'augmenter la viscosité des liquides corporels, ce qui abaisse alors la température de solidification.
-des protéines de nucléation : les cristaux de glace vont se constituer autour des cellules et non pas à l'intérieur de celles-ci !
C'est le cas de quelques grenouilles, vivant au Canada et en Alaska, qui sont, je vous le rappelle, des animaux à sang froid. Lithobates sylvaticus est capable d'accumuler une grosse réserve de glucose grâce à la molécule glycolipide antigel. Les tissus gèlent ainsi entre les cellules. 


Bon, tout ça se passe au niveau moléculaire. Au niveau des tissus, ça donne quoi ?
Chez les animaux fréquentant les environnements froids, le diamètre des vaisseaux sanguins diminue (on appelle cela la vasoconstriction), ce qui abaisse le débit sanguin et donc induit une diminution de la perte de chaleur.

Dans la nature, on peut observer différents contrôles comportementaux des échanges thermiques.
-Certains animaux utilisent la migration cadencée par les saisons pour fuir une région et en rejoindre une autre. Par exemple, la Sterne Arctique (Sterna paradisaea) migre entre les deux pôles pour profiter des deux saisons estivales. Durant sa vie, elle aura parcouru l'équivalent de l'aller-retour de la distance Terre-Lune (soit 800 000 km environ) ! Le froid donne des ailes...
-Contrôler sa posture est aussi une alternative face au froid. Les postures groupées limitent évidemment les pertes thermiques, les colonies de manchots empereurs étant un bon exemple. Les piafs se regroupent tous formant une sorte de noyau et d'enveloppe.
-De plus, certaines espèces bâtissent des abris dans un environnement thermiquement favorable. Les campagnols des neiges creusent un abri entre le sol et la couche neigeuse, ce qui maintient une température à une valeur "optimale".
-Enfin, je ne vais rien vous apprendre, certains animaux (certains humains casaniers aussi) hivernent durant l'hiver, ils abaissent ainsi leur métabolisme de base (comme la diminution de la filtration rénale ou bien celle du rythme cardiaque).

Un mammifère est caractérisé, entre autres, par la présence de poils sur son tégument. Un avantage ! En effet, en plus de posséder une bonne couche de graisses, le manteau de poils permet de conserver la chaleur au sein de l'organisme. L'Ours Polaire est vêtu de poils spéciaux : ils sont semblables à des tubes creux qui captent les UV du soleil ! Ces rayons conduits jusque dans la peau noire permettent alors de réchauffer l'animal.

C'est ainsi que se termine cet article. Tous les environnements froids (ou presque) sont habités par des animaux intrigants, qui se sont dotés d'adaptations morphologiques et anatomiques au cours du temps, leur ayant permis de survivre face au froid.
Je finis sur une petite curiosité scientifique : pourquoi les animaux des pôles sont souvent de plus grande taille ? C'est la loi de Bergman. En fait, elle se traduit par l'augmentation du rapport (Volume/Surface) au niveau des régions froides. La surface de déperdition calorifique est plus importante chez les gros animaux. Les petits sont désavantagés car possèdent une faible épaisseur de fourrure, la chaleur s'évacue plus facilement, ils ne peuvent ainsi vaincre le froid...


Voilà, j'espère que cet article vous a plus ! Merci de l'avoir lu !