"Tant que tu vivras, cherche à t'instruire: ne présume pas que la vieillesse apporte avec elle la raison" Solon

Les manchots




Le froid a engendré un très mauvais sens du goût chez les manchots

Non seulement les manchots doivent le plus souvent supporter des températures glaciales, un environnement impitoyable et bouleversé par l’homme, sans pouvoir voler, mais en plus une étude suggère qu’ils ne peuvent pas apprécier les saveurs sucrées et umamis. Nous verrons que, de toute façon, cela ne leur servirait pas à grand-chose et comme l’évolution ne s’attarde pas sur le superflu…

Ainsi, les manchots ne peuvent apprécier leur alimentation que dans deux saveurs, salées et aigres, d’après cette étude.

Selon son coauteur Jianzhi Zhang de l’Université du Michigan :

Les manchots mangent du poisson, de sorte que l’ont pourrait estimer qu’ils ont besoin des gènes des récepteurs de l’umami, mais pour une raison quelconque, ils ne l’ont pas. Ces résultats sont surprenants et déroutants et nous n’avons pas de bonne explication pour cela. Mais nous avons quelques idées.

Zhang et ses collègues l’ont déterminé après le séquençage des génomes de manchots Adélie et empereur. Les chercheurs ont été surpris de ne pouvoir trouver certains gènes gustatifs de base. Cela a conduit les scientifiques à conclure que toutes les espèces de manchots ne disposent des gènes fonctionnels pour les récepteurs du sucré, de l’umami et de l’amertume.

On pourrait penser que c’est évident, car il est extrêmement rare, dans une vie de manchot, de trouver des friandises sucrées. Mais la raison de cette perte de gout a probablement plus à voir avec la température que ce que les manchots mangent. Les récepteurs pour le sucré, l’umami et les saveurs amères sont sensibles à la température. Ils ne fonctionnent pas bien, voire pas du tout, si la créature est en train de manger des aliments froids dans un environnement froid. Celui-ci atténue les papilles gustatives, ainsi que la capacité à sentir.

A un moment donné, les manchots ou leurs ancêtres disposaient probablement de tous les récepteurs du gout habituels, mais ils les ont perdus quand ils se sont installés dans des environnements froids. Certains manchots ont depuis migré vers des zones plus chaudes, mais comme tous les manchots ont leurs racines liées à l’Antarctique, ils sont encore “adaptés” à manger dans un habitat plus froid.

Les chercheurs soupçonnent que les langues des manchots, avec leurs appendices pointus à papilles, sont plus conçues pour s’agripper à une nourriture glissante. Il ne faut pas oublier que les manchots avalent leurs proies entières.

Ainsi, Zhang de préciser :

Leur comportement d’ingestion d’aliments entiers, et la structure et la fonction de leur langue, suggère que les manchots n’ont pas besoin de percevoir le gout, même s’il est difficile de savoir si ces traits sont une cause ou une conséquence de leur importante perte de goût.


Les manchots font la vague pour se tenir au chaud



Les manchots empereurs ont leur propre version de "la vague", dont ils se servent pour rester au chaud. Une vague de mouvement passe par un amas de manchots, toutes les 30 à 60 secondes. Le mouvement a été découvert en utilisant un logiciel conçu pour suivre les cellules cancéreuses marquées.

Les manchots empereurs mâles endurent deux mois de jeûne dans l’hiver antarctique, pour incuber leurs oeufs. Ils s’entassent contre le froid et utilisent des ondes de mouvement coordonnées pour rester serrés les uns contre les autres.

Une découverte surprenante a émergé d’une analyse détaillée des pingouins près de la station de recherche antarctique Neumayer, qui a été rapportée cette semaine (lien plus bas). Daniel Zitterbart, un étudiant en doctorat de physique à l’Université d’Erlangen-Nuremberg en Allemagne travaillait à la base en tant que géophysicien, quand il a été intrigué par la façon dont les manchots blottis, se déplaçaient.

Il a pris des images à chaque seconde de temps écoulé sur une période de quatre heures, puis il a utilisé un logiciel, qu’il avait déjà paramétré auparavant pour suivre des cellules cancéreuses marquées, pour lui permettre de suivre les mouvements des pingouins dans la foule.

Étonnamment, il a constaté qu’une vague de mouvement passait par les pingouins, toutes les 30 à 60 secondes environ. De plus, il s’avère que les pingouins se livrent à une série de mélange continu et coordonnée permettant aux oiseaux de l’extérieur du cocon de se déplacer vers l’intérieur et pousser ainsi d’autres oiseaux vers l’extérieur.

L’une des vidéos réalisées par Daniel Zitterbart qui selon lui : “Alors que la température chute, de plus larges et plus stables groupements, se forment  jusqu’à ce que tous les manchots ne forment plus qu’un unique grand cocon.”



"Tous les manchots dans une rangée peuvent se déplacer vers la droite, d’environ 5 ou 10 centimètres simultanément, puis les pingouins dans la deuxième rangée font la même chose, juste après", dit Barbara Wienecke, une écologiste des oiseaux de mer à l’Australian Antarctic Division, qui est l’une des coauteurs.

Les manchots dans le rassemblement étaient tous des mâles, chacun tient en équilibre un oeuf sur leurs pattes, alors qu’ils ont subi deux mois de jeûne dans l’hiver antarctique pour incuber leurs oeufs. "Les manchots empereurs sont les oiseaux qui se sont le plus superbement adaptés à ces conditions. Il est le seul animal à sang chaud qui se reproduit dans l’hiver antarctique», dit Wienecke.

Les oiseaux se rassemblent les uns contre les autres quand il fait très froid et lors des tempêtes. Tous les oiseaux se blottissent dans la même direction et ils se serrent de très près, avec 10 à 12 manchots par mètre carré, selon Wienecke. Ces cocons peuvent contenir des centaines, voire des milliers d’oiseaux. Cette entassement leur économise énormément d’énergie.

Pourquoi ces grands manchots une fois blottis font la vague ?
Daniel Zitterbart dit que les ondes sont un mouvement coordonné, qui maintient la foule en mouvement.

"En gardant le rassemblement en mouvement, vous obtenez un empaquetage plus dense», dit-il. "Les petits pas des manchots rendent le petit groupe compact, comme le fait de tapoter sur un sac de matériau granulaire non tassé".

Wienecke pense qu’il pourrait aussi y avoir des raisons physiologiques à ces ondes. "Elles peuvent améliorer leur circulation sanguine, dit-elle. “ Rester immobile, pendant des heures, serait très difficile."

Zitterbart ne sait pas encore, si la naissance de ses ondes, est due à des individus spécifiques ou si ces vagues apparaissent naturellement chez tous les manchots à la suite dans un simple ensemble de règles de comportement.


Le plumage du manchot est plus froid que la température de l’air environnant



En Antarctique, comme on peut s’y attendre, il y fait sacrément froid : des températures aussi basses que – 40 °C sont souvent enregistrés au cours de l’hiver. Pour les créatures qui y vivent, ce froid extrême exige des stratégies de survie innovantes qui permettent le moins de perte de chaleur possible.

Des scientifiques ont récemment découvert que les manchots empereur de l’Antarctique emploient une technique particulièrement inhabituelle pour survivre au froid de tous les jours. Comme détaillé dans un article publié cette semaine (lien plus bas), les oiseaux minimisent la perte de chaleur en gardant la surface extérieure de leur plumage en dessous de la température de l’air ambiant.

Dans le même temps, l’épais plumage des manchots isole leur corps et le maintient au chaud. Une équipe de scientifiques en Écosse (Université de Glasgow) et en France (Université́ de Strasbourg – Ecole vétérinaire de Maison-Alfort) sont récemment arrivées à cette conclusion en analysant les images thermiques (ci-dessous et en entête) de manchots prises lors de la réunion, à des fins de reproduction, d’une colonie de manchots en Terre Adélie, une zone de l’Antarctique revendiquée par la France.


Les chercheurs ont analysé des images thermographiques obtenues au cours du mois de juin 2008. Pendant cette période, la température moyenne de l’air était de – 18 °C. Dans le même temps, la majorité du plumage qui couvre le corps des pingouins était encore plus froid : la surface de leur partie la plus chaude du corps, les pieds, était en moyenne de – 16,8 °C, mais le plumage sur la tête et le dos et à l’avant de leur corps étaient de -18, –22 et –23 degrés C respectivement. Dans l’ensemble, presque toute la surface extérieure du corps des manchots est en dessous de zéro en tout temps, sauf pour les yeux et le bec.



Les scientifiques ont également utilisé une simulation informatique pour déterminer la quantité de chaleur perdue ou gagnée par chaque partie du corps, pour découvrir que, en gardant leur surface extérieure inférieure à la température de l’air, les oiseaux étaient paradoxalement en mesure de récupérer des quantités très faibles de chaleur de l’air autour d’eux. La clé de leur astuce est la différence entre deux types de transfert de chaleur : le rayonnement et la convection.

Les manchots perdent de la chaleur interne au corps dans l’air environnant par rayonnement thermique, tout comme notre corps le fait par une froide journée. Parce que leurs corps (mais pas le plumage de surface) sont plus chauds que l’air ambiant, la chaleur irradie progressivement vers l’extérieur au fil du temps, passant d’un matériau chaud à un endroit plus froid. Pour maintenir la température du corps tout en perdant de la chaleur, les manchots, comme tous les animaux à sang chaud, comptent sur le métabolisme des aliments.

Cependant, ils ont une stratégie supplémentaire. Alors que leur plumage extérieur est plus froid que l’air, la simulation a montré qu’ils pouvaient regagner un peu de cette chaleur par convection thermique, le transfert de chaleur par le mouvement d’un fluide (dans ce cas, l’air). Alors que l’air froid de l’Antarctique entoure leurs corps, l’air légèrement plus chaud entre en contact avec le plumage et fait un don d’infimes quantités de chaleur renvoyées vers les manchots.

Les chercheurs précisent que toute cette chaleur ne traverse probablement pas tout le plumage pour arriver aux organes des manchots, mais elle pourrait faire une petite différence. Tout du moins, la méthode par laquelle le plumage des manchots récupère un peu de la chaleur de l’air très froid qui l’entoure permet d’annuler une partie de la chaleur qui rayonne de l’intérieur.

Et compte tenu du cycle de reproduction exceptionnellement exigeant des manchots empereurs (célébré dans le documentaire la marche de l’empereur), chaque minuscule quantité de chaleur compte. Chaque hiver, ils parcourent les zones intérieures de la côte à pied sur environ 120 km, où ils se reproduisent et incubent leurs œufs. Ensuite les femelles pondent leurs œufs, les mâles les incubent en les équilibrant au-dessus de leurs pieds dans une poche pendant environ 64 jours. Comme ils ne mangent rien pendant toute cette période, la conservation des calories en abandonnant le moins de chaleur possible est absolument cruciale.



Pourquoi les manchots ne peuvent plus voler ?



Une équipe internationale de chercheurs de la faune a trouvé des preuves pour appuyer la théorie selon laquelle certains oiseaux, comme les manchots, ont perdu la capacité de voler au profit d’adaptations qui ont permis d’améliorer la natation. Dans leur étude (lien plus bas) l’équipe décrit les résultats de tests des niveaux d’efficacité énergétique des oiseaux qui volent et plongent par rapport aux oiseaux qui ont perdu la capacité de voler.

Afin de mieux comprendre les facteurs qui ont conduit à la perte de cette capacité chez certains oiseaux, l’équipe s’est rendue à deux endroits éloignés : Nanavuk, au Canada et sur l’Île Middleton en Alaska. En attachant des capteurs à des cormorans (Phalacrocorax pelagicus)  et à des Guillemot de Brünnich préalablement capturés, l’équipe a pu mesurer l’efficacité énergétique chez les deux espèces. Les deux types d’oiseaux sont capables à la fois de voler et de trouver des proies par le biais de la plongée sous-marine et de la natation. Les cormorans utilisent leurs pieds palmés pour manœuvrer sous l’eau, tandis que les guillemots utilisent leurs ailes.

Cormoran pélagique



Guillemots de Brünnich




En analysant les données provenant des capteurs, les chercheurs ont constaté que les guillemots sont des nageurs relativement efficaces, la quantité d’énergie qu’ils brulent est seulement 30 % inférieur à celle des manchots de taille similaire. Dans l’air, cependant, les choses étaient très différentes. Les oiseaux ont établi un nouveau record d’inefficacité, ils ont brulé 31 fois plus d’énergie pendant le vol qu’au repos, le taux le plus élevé jamais vu chez un oiseau.

L’étude des guillemots est particulièrement importante lorsque vous cherchez à trouver pourquoi les manchots ont perdu la capacité de voler, car ils sont très semblables à leurs cousins ​​non volants. En raison de leur coloration et de la forme de leur corps, ils ressemblent vraiment à des manchots volants.

Les données montrent, selon les chercheurs, que les manchots, et d’autres oiseaux qui ne volent plus, ont certainement perdu cette capacité alors que leurs aptitudes à la natation se sont renforcées.

Vous ne pouvez pas avoir les deux, en devenant meilleur à la natation cela a lentement transformé les ailes en nageoires, ce qui bien sûr ne permettront plus le vol.

Comparaison de gauche à droite des ailes du Guillemot, du Grand Pingouin (disparu) et du manchot.


Les biologistes suggèrent que les guillemots sont à un carrefour, juste assez bon pour s’en sortir dans l’air et dans l’eau. Ils notent que, si le besoin de plonger plus profondément se fait sentir, les guillemots pourraient également perdre la capacité de voler. D’autre part, si la nécessité d’éviter les prédateurs en s’envolant reste vitale, ils pourraient très bien, à l’inverse, améliorer cette capacité au détriment de l’autre.