Les dauphins à gros nez détectent-ils les champs électriques ?

Les dauphins à gros nez détectent-ils les champs électriques ?

Les dauphins à gros nez, nés la queue en premier, sont dotés de deux rangées fines de vibrisses le long de leur rostre, semblables aux vibrisses sensibles au toucher des phoques. Ces vibrisses tombent peu après la naissance, laissant une série de fossettes, connues sous le nom de fosses vibrissales. Récemment, une découverte surprenante a été faite concernant ces fosses.

Deux chercheurs de l’Université de Rostock en Allemagne, ont commencé à soupçonner que ces fosses pourraient être plus qu’un simple vestige. Pourraient-elles permettre aux dauphins à gros nez adultes de détecter les faibles champs électriques ? En y regardant de plus près, ils ont réalisé que ces fosses ressemblent aux structures qui permettent aux requins de détecter les champs électriques. Lorsqu’ils ont vérifié si les dauphins à gros nez en captivité pouvaient sentir un champ électrique dans l’eau, tous les animaux ont ressenti le champ.

« C’était très impressionnant à voir », précise Guido Dehnhardt, qui a publié cette découverte extraordinaire et comment les animaux pourraient utiliser leur sens électrique.

Une sensibilité électrique testée

Pour déterminer à quel point les dauphins à gros nez sont sensibles aux champs électriques produits par les organismes vivants dans l’eau, les scientifiques ont collaboré avec Lorenzo von Fersen du zoo de Nuremberg et Lars Miersch de l’Université de Rostock. Ils ont d’abord testé la sensibilité de deux dauphins à gros nez, Donna et Dolly, à différents champs électriques pour savoir si les dauphins pouvaient détecter un poisson enfoui dans le fond marin sablonneux.

Après avoir formé chaque animal à poser sa mâchoire sur une barre métallique submergée, Tim Hüttner, Armin Fritz (zoo de Nuremberg) et une équipe de collègues ont appris aux dauphins à s’éloigner dans les 5 secondes suivant la perception d’un champ électrique produit par des électrodes juste au-dessus du rostre du dauphin.

En diminuant progressivement le champ électrique de 500 à 2μV/cm, l’équipe a suivi combien de fois les dauphins partaient à temps et a été impressionnée ; Donna et Dolly étaient également sensibles aux champs les plus forts, partant correctement presque à chaque fois. Ce n’est que lorsque les champs électriques sont devenus plus faibles qu’il est devenu évident que Donna était légèrement plus sensible, détectant des champs de 2,4μV/cm, tandis que Dolly détectait des champs de 5,5μV/cm.

Vue d’ensemble du dispositif expérimental pendant un essai. (A) Vue sous-marine d’un dauphin stationnant à l’intérieur de l’appareil pendant un essai. Le dauphin nage la tête la première dans l’appareil immergé et place son rostre sur la mâchoire tout en touchant la cible avec le bout de son rostre. La couverture visuelle empêche tout repère involontaire de la part de l’expérimentateur, car le dauphin ne peut pas voir l’expérimentateur dès qu’il entre dans l’appareil. (B) Vue rapprochée du dauphin stationnant à l’intérieur de l’appareil. (C) Vue schématique en gros plan du dispositif expérimental pendant un essai. Un dauphin se positionne sur la cible dans l’appareil pendant un essai. La cible et la mâchoire assurent une position constante du rostre du dauphin pendant tous les essais. Les électrodes sont situées à environ 10 cm au-dessus des cryptes vibrissales glabres de la partie supérieure du rostre. Si un stimulus électrique était présenté, le dauphin était entraîné à quitter l’appareil (“hit”) dans les 3 secondes suivant l’apparition du stimulus. Lors des essais en l’absence de stimulus, le dauphin restait en station pendant au moins 12 s (“rejet correct”). Les réponses correctes étaient secondairement renforcées par l’expérimentateur et suivies d’une récompense en poisson de la part du dresseur. Les réponses incorrectes n’étaient pas renforcées.

La détection des champs électriques fluctuants

Les champs électriques produits par les animaux vivants ne sont toutefois pas statiques.

Les mouvements pulsatoires des branchies des poissons font fluctuer leurs champs électriques, Donna et Dolly pourraient-elles donc détecter ces champs pulsatoires ?

Cette fois, l’équipe a pulsé les champs électriques 1, 5 et 25 fois par seconde tout en réduisant la force du champ, et effectivement, les dauphins pouvaient détecter les champs. Aucun des animaux n’était en revanche aussi sensible aux champs alternatifs qu’aux champs électriques constants. Dolly ne pouvait détecter que le champ le plus lent à 28,9μV/cm, tandis que Donna détectait les trois champs oscillants, détectant le plus lent à 11,7μV/cm.

En synthèse

Alors, que signifie ce nouveau super sens pour les dauphins en pratique ? Dehnhardt explique : « La sensibilité aux faibles champs électriques aide un dauphin à chercher des poissons cachés dans les sédiments sur les derniers centimètres avant de les attraper », contrairement aux requins, les superstars électrosensibles, qui sont capables de détecter les champs électriques des poissons à une distance de 30 à 70 cm.

Tim Hüttner et Guido Dehnhardt soupçonnent également que la capacité des dauphins à ressentir l’électricité pourrait les aider à une plus grande échelle.

« Cette capacité sensorielle peut également être utilisée pour expliquer l’orientation des cétacés à dents par rapport au champ magnétique terrestre », précise Guido Dehnhardt, expliquant que les dauphins nageant à travers des zones faibles du champ magnétique terrestre à une vitesse normale de 10m/s pourraient générer un champ électrique détectable de 2,5μV/cm sur leur corps.

Et, si les animaux nagent plus vite, ils sont encore plus susceptibles de détecter le champ magnétique de la planète, leur permettant d’utiliser leur sens électrique pour naviguer sur le globe par carte magnétique.

Pour une meilleure compréhension

1. Qu’est-ce que les fosses vibrissales chez les dauphins à gros nez ?

Les fosses vibrissales sont des fossettes qui restent sur le rostre des dauphins à gros nez après la chute de leurs vibrisses peu après la naissance.

2. Quelle est la nouvelle découverte concernant ces fosses vibrissales ?

Il a été découvert que ces fosses pourraient permettre aux dauphins à gros nez adultes de détecter les faibles champs électriques.

3. Comment cette capacité électrosensorielle a-t-elle été testée ?

Deux dauphins à gros nez, Donna et Dolly, ont été formés pour détecter un champ électrique produit par des électrodes juste au-dessus de leur rostre.

4. Quelle est la sensibilité de ces dauphins aux champs électriques ?

Donna et Dolly ont montré une sensibilité équivalente aux champs les plus forts, Donna étant légèrement plus sensible lorsque les champs électriques sont plus faibles.

5. Quelle est l’importance pratique de cette capacité électrosensorielle ?

Cette sensibilité aux faibles champs électriques aide les dauphins à chercher des poissons cachés dans les sédiments. Elle pourrait également être utilisée pour expliquer l’orientation des cétacés à dents par rapport au champ magnétique terrestre.

Principaux enseignements

Enseignements
Les dauphins à gros nez naissent avec des vibrisses qui tombent peu après la naissance, laissant des fosses vibrissales.
Ces fosses vibrissales pourraient permettre aux dauphins à gros nez adultes de détecter les faibles champs électriques.
Deux dauphins à gros nez, Donna et Dolly, ont été formés pour détecter un champ électrique produit par des électrodes juste au-dessus de leur rostre.
Donna et Dolly ont montré une sensibilité équivalente aux champs les plus forts, Donna étant légèrement plus sensible lorsque les champs électriques sont plus faibles.
Cette sensibilité aux faibles champs électriques aide les dauphins à chercher des poissons cachés dans les sédiments.
Cette capacité électrosensorielle pourrait également être utilisée pour expliquer l’orientation des cétacés à dents par rapport au champ magnétique terrestre.

Références

Journal of Experimental Biology, 30 novembre 2023

[ Rédaction ]

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