Publié par : Sibylline | août 9, 2016

Les cétacés percevaient déjà les ultrasons il y a 27 millions d’années

Echovenator sandersi. Image credit : A. Gennari.

Echovenator sandersi. Image credit : A. Gennari.

9 Août 2016 (Johanne-Eva Desvages). En examinant un fossile vieux de 27 millions d’années, des chercheurs ont découvert le point commun entre l’Echovenator sandersi et les baleines d’aujourd’hui.

ULTRASONS. Il y a 27 millions d’années, les echovenator sandersi étaient bien plus proches des cétacés d’aujourd’hui qu’on ne le pensait… C’est ce qu’a révélé une étude parue jeudi 4 août dans Current biology et menée par des chercheurs de New York Institute of Technology à Old Westbury (Etats-Unis) et du Museum national d’histoire naturelle à Paris. Le fossile de cet animal, disparu il y a plusieurs millions d’années et parent des cétacés d’aujourd’hui, a été minutieusement examiné par les scientifiques. Et les résultats sont surprenants.

Déterré il y a environ 15 ans en Caroline du Sud, le fossile a été placé dans un scanner CT (technique d’imagerie médicale par traitement informatique permettant de numériser et reconstruire des structures anatomiques en 2D ou 3D). Les os de l’oreille interne de l’Echovenator sandersi, aussi appelé « écho chasseur », ont ainsi pu être examinés. Après avoir comparé leur structure à celle des oreilles internes de deux hippopotames et 23 espèces de baleines (modernes ou disparues), les chercheurs ont découvert des similitudes entre le fossile et des espèces de notre temps. L’animal disparu possède des fonctionnalités qu’ont encore aujourd’hui les odontocètes, aussi appelés cétacés à dents. Ce sous-ordre de cétacés comprend notamment les dauphins, marsouins, bélugas, cachalots… Ils peuvent entendre des fréquences ultrasoniques et les utiliser pour localiser des proies ou prédateurs, ce à quoi l’Echovenator avait déjà recours il y a au moins 27 millions d’années. L’animal était ainsi capable de reconnaître des ultrasons et utilisait l’écholocation. Cette technique lui permettait d’envoyer des signaux sonores, d’écouter leur écho et d’identifier les éléments de l’environnement, comme le font encore les cétacés. Une technique que l’homme a aujourd’hui reproduite en utilisant le sonar et qui a également été observée chez d’autres animaux, comme la chauve-souris.

Des capacités auditives améliorées ?

De tous les odontocètes, ceux percevant le mieux les ultrasons sont les marsouins, sensibles à environ 160 000 hertz (utilisé comme unité de mesure de la fréquence des ultrasons) contre un maximum de 20 000 hertz pour l’homme, qui est le minimum dans la gamme de fréquence des ultrasons. Quant à l’animal fossilisé, « il n’y a aucun moyen de savoir pour le moment quelle était sa gamme de fréquence de vocalisations », indique l’étude. Les résultats de son analyse prouvent néanmoins que les cétacés sont dotés de capacités auditives très développées depuis bien plus longtemps que prévu. Les chercheurs suggèrent même que la capacité d’audience à haute fréquence pourrait avoir vu le jour chez l’ancêtre commun des odontocètes et cétacés à fanons il y a au moins 43 millions d’années.

Aujourd’hui, les dauphins, baleines et autres mammifères marins utilisent toujours les ultrasons pour chasser et communiquer. Et les capacités auditives de ces mastodontes se seraient même davantage développées au fil des années. « Nous avons trouvé que la taille du canal du ganglion spiral (Ndlr Sibylline : ensemble de neurones bipolaires de deux types, constitutifs de la cochlée, cf. anatomie en fin de page) de l’Echovenator est proportionnellement similaire à celle des basilosaurus, qui est à son tour plus grande que celle des cétacés à fanons ou des hippopotames. Cela implique que l’Echovenator pouvait entendre des fréquences ultrasoniques, mais cette capacité à traiter des sons était réduite comparé aux cétacés existants », précise le rapport. C’est aujourd’hui cette sensibilité aux ultrasons qui est le plus grand atout (???) des cétacés.

Musée de Georgie du Sud (GSM) 1098, un crâne presque complet avec 39 dents, la mandibule et l’atlas, supposés représenter un seul individu.

Musée de Georgie du Sud (GSM) 1098, un crâne presque complet avec 39 dents, la mandibule et l’atlas, supposés représenter un seul individu.

Ndlr Sibylline : complément d’information

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Cette section schématise l'enroulement du canal cochléaire (1) contenant l'endolymphe, et celui des rampes vestibulaire (2) tympanique (3) contenant la périlymphe. La flèche rouge vient de la fenêtre ovale et la bleue aboutit à la fenêtre ronde. Au centre, (modiolus) le ganglion spiral (4) et les fibres du nerf cochléaire (5) apparaissent en jaune.

Coupe de la cochlée chez un mammifère terrestre actuel. Cette section schématise l’enroulement du canal cochléaire (1) contenant l’endolymphe, et celui des rampes vestibulaire (2) tympanique (3) contenant la périlymphe. La flèche rouge vient de la fenêtre ovale et la bleue aboutit à la fenêtre ronde. Au centre, (modiolus) le ganglion spiral (4) et les fibres du nerf cochléaire (5) apparaissent en jaune. L’organisation chez les cétacés diffère peu.

Réf. : Morgan Churchill et al. The Origin of High-Frequency Hearing in WhalesCurrent Biology, published online August 4, 2016; doi: 10.1016/j.cub.2016.06.004

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