Pourquoi les girafes ont-elles des jambes si longues ? Les simulations animales révèlent une réponse surprenante

Roger S. Seymour, University of Adelaide et Edward Snelling, University of Pretoria

Si vous vous êtes déjà demandé pourquoi les girafes ont un cou si long, la réponse semble évidente : cela leur permet d’atteindre les feuilles succulentes au sommet des grands acacias en Afrique.

Seules les girafes ont directement accès à ces feuilles, tandis que les mammifères plus petits doivent se disputer entre eux près du sol. Cette source de nourriture exclusive semble permettre aux girafes de se reproduire tout au long de l’année et de mieux survivre aux sécheresses que les espèces plus petites.

Mais ce long cou a un coût élevé. Le cœur de la girafe doit produire une pression suffisante pour pomper son sang à plusieurs mètres de hauteur jusqu’à sa tête. La pression artérielle d’une girafe adulte est généralement supérieure à 200 mm Hg, soit plus du double de celle de la plupart des mammifères.

En conséquence, le cœur d’une girafe au repos consomme plus d’énergie que l’ensemble du corps d’un être humain au repos, et même plus d’énergie que le cœur de tout autre mammifère de taille comparable. Cependant, comme nous le montrons dans une nouvelle étude publiée dans le Journal of Experimental Biology, le cœur de la girafe bénéficie d’une aide méconnue dans sa lutte contre la gravité : ses très longues pattes.

Rencontrez l’ « elaffe »

Dans notre nouvelle étude, nous avons quantifié le coût énergétique du pompage sanguin chez une girafe adulte type et l’avons comparé à celui d’un animal imaginaire doté de pattes courtes mais d’un cou plus long afin d’atteindre la même hauteur que la cime des arbres.

Cette bête était une combinaison à la Frankenstein du corps d’un éland africain commun et du cou d’une girafe. Nous l’avons appelée « élaffe ».

Nous avons découvert que cet animal consacrait pas moins de 21 % de son énergie totale à faire battre son cœur, contre 16 % chez la girafe et 6,7 % chez l’être humain. En rapprochant son cœur de sa tête grâce à ses longues pattes, la girafe « économise » 5 % de l’énergie qu’elle tire de son alimentation. Sur une année, cette économie d’énergie représenterait plus de 1,5 tonne de nourriture, ce qui pourrait faire la différence entre la vie et la mort dans la savane africaine.

Comment fonctionnent les girafes

Dans son livre How Girafes Work, le zoologiste Graham Mitchell révèle que les ancêtres des girafes avaient de longues jambes avant qu’elles n’évoluent de longs cous.

Cela a du sens d’un point de vue énergétique. Les longues jambes facilitent le travail du cœur, tandis que les longs cous le rendent plus difficile.

Cependant, l’évolution des longues jambes est venue avec un prix propre. Les girafes sont obligées d’éclater leurs pattes antérieures en buvant, ce qui les rend lents et gênants à se lever et à s’échapper si un prédateur devait apparaître.

Les statistiques montrent que les girafes sont les plus susceptibles de tous les mammifères de proie de laisser un trou d’eau sans boire un verre.

Quelle longueur peut avoir un cou ?

Le coût énergétique du cœur augmente proportionnellement à la hauteur du cou, il doit donc y avoir une limite. Un dinosaure sauropode, le Giraffatitan, domine de ses 13 mètres le sol du Musée d’histoire naturelle de Berlin.

Son cou est de 8,5m de haut, ce qui nécessiterait une pression artérielle d’environ 770mm Hg s’il devait amener le sang à sa tête – presque huit fois ce que nous voyons chez le mammifère moyen. C’est invraisemblable parce que le coût énergétique du cœur pour pomper ce sang aurait dépassé le coût énergétique de tout le reste du corps.

Les dinosaures sauropodes ne pouvaient pas lever la tête aussi haut sans s’évanouir. En fait, il est peu probable qu’un animal terrestre dans l’histoire puisse dépasser la hauteur d’une girafe mâle adulte.

Roger S. Seymour, Professor Emeritus of Physiology, University of Adelaide et Edward Snelling, Faculty of Veterinary Science, University of Pretoria

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.

Crédit image : Photo de Jeremiah Del Mar sur Unsplash