Imaginez que vous êtes dans une pièce confortable avec votre chat. Vous partagez tous les deux le même espace, la même température et le même éclairage. Mais pendant que vous appréciez le décor, et peut-être un livre ou le goût d'un chocolat chaud, le chat semble intrigué par autre chose. Peut-être cherche-t-elle une friandise ou s'assure-t-elle que personne n'empiète sur « son » endroit préféré, un fauteuil confortable près du radiateur.

Tout cela pour dire que même si vous et votre animal êtes au même endroit, vous percevez tous les deux différemment votre environnement. En 1934, le scientifique allemand Jakob von Uexküll le définit comme « l’umwelt » (sûr, heureux et sain en allemand). Le nature est celui de chaque individu perception du monde dans lequel il vit.

Mais comment les autres animaux perçoivent-ils le monde qui les entoure ? Je m'intéresse particulièrement à ceux qui vivent dans des habitats radicalement différents de ceux des humains, comme les dauphins dans l'immensité de l'océan.

En comprenant les perceptions des animaux, nous pouvons mieux les protéger. Dans le cas des dauphins, savoir comment ils perçoivent leur environnement signifie connaître l'impact du bruit sous-marin sur leur communication et prendre des mesures pour le contrôler dans les zones marines protégées.

Alors plongeons-nous et découvrons les trois super sens des dauphins : la perception magnétique, la perception électrique et l'écholocation.

Perception magnétique

La perception magnétique a été démontrée pour la première fois chez les dauphins en 1981 : des chercheurs américains ont découvert fragments de magnétite étroitement liés aux connexions neuronales extrait du cerveau de quatre dauphins communs échoués. Surpris par cette découverte, les scientifiques ont suggéré qu'elle pourrait avoir une fonction sensorielle ou jouer un rôle dans la navigation.

En 1985, une autre équipe de chercheurs a découvert un relation entre les positions d'échouage des cétacés et le champ géomagnétique terrestre: plusieurs espèces de baleines et de dauphins ont effectivement tendance à s'échouer dans des endroits où l'intensité magnétique est faible. Si les cétacés utilisent le champ magnétique terrestre pour se repérer, une hypothèse est que les zones où l'intensité magnétique est plus faible augmenteraient la probabilité de s'échouer en raison d'un manque de repères.

En 2014, avec une équipe de scientifiques de l'Université de Rennes 1, j'ai réalisé une étude comportementale qui a permis de montrer que les grands dauphins ont un sens magnétique. Nous avons testé la réponse spontanée de six dauphins captifs à la présentation de deux objets de même forme et densité : le premier contenait un bloc de néodyme (un métal) chargé magnétiquement, tandis que le second était complètement démagnétisé.

Les dauphins se sont approchés beaucoup plus rapidement de l'appareil lorsqu'il contenait un bloc de néodyme fortement magnétisé. Cela nous a permis de conclure que les dauphins sont capables de distinguer les deux stimuli sur la base de leurs propriétés magnétiques.

Ces données confortent l'hypothèse selon laquelle les cétacés peuvent déterminer leur localisation grâce au champ magnétique terrestre et que, par conséquent, lorsque ce champ est plus faible, la tendance à l'échouage est plus grande.

Perception électrique

Lorsque les poissons bougent leurs muscles et leur squelette, ils émettent de faibles champs électriques. Certains prédateurs marins, notamment dans les zones benthiques (au fond de l'océan) – où la visibilité est réduite, sont capables de percevoir leurs proies via ces champs électriques. Une gamme d’espèces aquatiques et semi-aquatiques partagent cette capacité.

Chez les dauphins, l'électroréception a été démontrée pour la première fois en 2012. Les structures dites glabres cryptes vibrissales sur la tribune des dauphins de Guyane (une des plus petites espèces) servent d'électrorécepteurs. Dans l'étude, les chercheurs ont noté que les cryptes vibrissales ont une structure ampullaire bien innervée, qui rappelle les électro-récepteurs ampullaires d'autres espèces telles que élasmobranches (requins et raies), lamproies, spatules, poissons-chats, certains amphibiens et même chez les ornithorynques et les échidnés). On pense que ces cryptes vibrissales fonctionnent comme des récepteurs sensoriels capables de capter de petits champs électriques émis par les proies dans les environnements aquatiques.

La même étude a également trouvé des preuves comportementales d’électroperception. Un dauphin mâle de Guyane a été entraîné à répondre à des stimuli électriques de l’ordre de grandeur de ceux générés par des poissons de petite et moyenne taille. Par exemple, un poisson rouge de 5 à 6 centimètres de long produit des champs électriques de 90 microvolts par centimètre, avec une énergie maximale à 3 hertz. Des champs bioélectriques de 1,000 1 microvolts par centimètre ont été signalés chez les plies – une magnitude équivalente à 100,000/XNUMX XNUMX du courant électrique d’une ampoule.

Le dauphin était entraîné à placer sa tête dans un cerceau et à toucher une cible avec le bout de son rostre. Il devait quitter le cerceau lorsqu'un stimulus était présenté, et lorsqu'aucun stimulus n'était présenté, il devait rester dans le cerceau pendant au moins 12 secondes.

Cette expérience a montré que les dauphins perçoivent de faibles champs électriques – une sensibilité comparable à celle des électrorécepteurs des ornithorynques. La première démonstration claire de l'électroréception chez les ornithorynques a été réalisée à Canberra en 1985 par une équipe germano-australienne, qui a montré que ils ont recherché et attaqué des batteries immergées et autrement invisibles. En 2023, une équipe de chercheurs a découvert des seuils de détection chez les grands dauphins, en utilisant le même test comportemental.

On pense désormais que l’électroréception peut faciliter la détection de proies à courte distance et la mise à mort ciblée de proies sur les fonds marins.

De plus, la capacité de détecter de faibles champs électriques pourrait permettre aux dauphins de percevoir le champ magnétique terrestre grâce à la magnétoréception, ce qui pourrait leur permettre de s'orienter à grande échelle.

Echolocation

Le sens le plus étudié chez les dauphins reste echolocation.

Sens plus actif que la détection de champs électriques ou magnétiques, l'écholocation implique que les dauphins produisent des séquences de clics avec leurs lèvres phoniques (situées dans l'évent, la narine sur la tête du dauphin). Les clics produits sont hautement directionnels et vont de l’avant. Lorsque l'onde sonore touche une surface, elle revient et est perçue par la mâchoire inférieure du dauphin. Ils perçoivent ainsi extrêmement bien les ondes sonores, sans avoir d’oreilles externes et conservant ainsi leur forme hydrodynamique douce.

Grâce à ces informations, le dauphin peut non seulement connaître l'emplacement d'une cible, mais aussi en déduire sa densité : un dauphin peut distinguer à une distance de 75 mètres si une sphère d'un pouce de diamètre (2.54 cm) est constituée de en acier massif ou rempli d'eau.

Les dauphins communiquent via des canaux qui nous sont inaccessibles

L'impressionnante capacité des dauphins à « voir avec leurs oreilles » ne s'arrête pas là. Les dauphins peuvent écouter les échos des clics produits par leurs congénères, une capacité connue sous le nom d'« écoute clandestine »](https://link.springer.com/article/10.3758/BF03199007). Ils peuvent ainsi « partager » ce qu’ils détectent avec les membres de leur groupe et coordonner leurs déplacements.

Dans le cadre de mes recherches, je me suis intéressé à comment les dauphins utilisent leurs clics pour synchroniser leurs mouvements. Pour ce faire, j'ai exploité un méthode d'enregistrement utilisant quatre hydrophones et une caméra 360°, qui permettent de savoir quel dauphin émet un son – ce qui était auparavant impossible car les dauphins n'ouvrent pas la bouche pour vocaliser.

J'ai pu montrer que lorsque les dauphins sautent de manière synchrone dans un delphinarium, l'un produit des clics tandis que les autres restent silencieux. Dans notre expérience, nous avons déterminé que l’animal qui produisait les clics était toujours la femelle la plus âgée.

La même chose se produira-t-elle dans la nature lorsque les dauphins pêcheront en coordination ? Pour le savoir, il faudrait utiliser la même méthode d’enregistrement audiovisuel à 360° dans l’océan. Cela impliquerait d’établir une base d’observation dans une zone d’alimentation offrant une bonne visibilité – par exemple lorsque les dauphins se nourrissent autour des fermes piscicoles. La proximité régulière des dauphins permettrait d'enregistrer leur comportement de pêche solitaire, et de mieux comprendre comment ils coopèrent et se coordonnent, en faisant appel à l'ensemble de leurs trois « super sens ».

Juliana López Marulanda, Enseignante chercheuse en éthologie, Université Paris Nanterre – Université Paris Lumières

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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