Tu te souviens quand on a filmé des séquences de capture de proies par des olms et des tritons des Pyrénées dans la grotte du laboratoire de Moulis ? ?
Grâce à Noah Heier, un étudiant en master qui nous a rejoints dans le cadre de son stage, nous avons pu analyser l'ensemble de données sur le triton des ruisseaux des Pyrénées et le compléter par une série de nouvelles expériences. Je suis très heureux de partager les principales conclusions de ces travaux, qui viennent d'être publiées dans le *Journal of Experimental Zoology Part A*..
Vivre dans une grotte : le défi de survie ultime
Les grottes constituent des environnements extrêmes, caractérisés par l'absence de lumière, une forte humidité et des ressources alimentaires limitées. Ces conditions exercent de fortes pressions sélectives sur les organismes. De ce fait, de nombreux organismes cavernicoles, tels que l'olm, ont développé des caractéristiques remarquables, notamment la disparition des yeux, la dépigmentation et un faible taux métabolique au repos. Mais comment commence l'adaptation à la vie souterraine ? Le triton des ruisseaux des Pyrénées est un modèle idéal pour comprendre les premières étapes de l'adaptation à la vie souterraine. Cette salamandre présente deux morphotypes génétiquement distincts : l'un vit dans les cours d'eau de surface et l'autre dans les cours d'eau souterrains, sans pour autant présenter de différences morphologiques évidentes.
Nous avons donc saisi cette occasion pour vérifier si les populations vivant dans des grottes et celles vivant à la surface présentaient des différences quant à leur capacité à localiser leurs proies et à leurs déplacements alimentaires. Nous les avons testées à la fois dans leurs conditions de chasse habituelles (dans l'obscurité pour les populations vivant dans des grottes et à la lumière pour celles vivant à la surface) et dans les conditions propres à l'autre population (à la lumière pour les populations vivant dans des grottes et dans l'obscurité pour celles vivant à la surface).
La course à la recherche de nourriture : un jeu d'évasion dans un labyrinthe en Y
Pour compléter nos données cinématiques, nous avons utilisé un labyrinthe en Y afin de vérifier si la capacité à localiser des proies et le comportement exploratoire variaient en fonction de l’origine de la population et des conditions d’éclairage. Le labyrinthe se composait d’une zone circulaire ouverte reliée à deux tunnels formant un angle de 45° l’un par rapport à l’autre. À l’extrémité d’un tunnel, nous avons placé un sachet de thé rempli de vers de vase, tandis que l’autre contenait une pierre de taille et de forme similaires. La position de la nourriture était choisie au hasard entre les deux tunnels. Chaque salamandre était ensuite placée dans le labyrinthe et son comportement était enregistré pendant 15 minutes. Les individus de chaque groupe ont été testés 10 fois.
Comme prévu, les salamandres ont généralement passé plus de temps dans la zone contenant de la nourriture que dans les autres zones. En revanche, bien que les individus vivant en grotte soient habitués à chasser dans l'obscurité totale, notre hypothèse selon laquelle ils seraient plus rapides à détecter leurs proies n'a pas été confirmée. Que ce soit dans la lumière ou dans l'obscurité, le temps nécessaire pour localiser la proie ne différait pas de manière significative entre les salamandres vivant en grotte et celles vivant en surface, testées dans les mêmes conditions.
Au contraire, les différences que nous avons observées étaient davantage liées aux conditions d'éclairage qu'à l'origine de la population. Dans des conditions de bonne luminosité, les salamandres vivant aussi bien dans les grottes qu'en surface ont montré un comportement plus exploratoire : elles pénétraient plus fréquemment dans les galeries et passaient plus de temps à inspecter la zone rocheuse, probablement parce qu'elles pouvaient utiliser leur vue pour explorer leur environnement.
Enfin, lorsque les salamandres ont été testées dans les conditions d’éclairage de l’autre population, nous avons observé des réactions comportementales intéressantes. Les salamandres vivant en surface, testées dans l’obscurité totale, passaient plus de temps dans la zone d’alimentation et restaient plus longtemps près de leur proie après l’avoir trouvée que lorsqu’elles étaient testées à la lumière. Cela pourrait indiquer que, en l’absence de vision, elles s’appuyaient davantage sur d’autres sens, tels que l’odorat, pour détecter et localiser leur nourriture. Il est intéressant de noter que les salamandres cavernicoles testées à la lumière ont également montré une réaction distincte : elles ont été le seul groupe à pénétrer de préférence dans le tunnel de nourriture en premier. Dans tous les autres groupes, le premier choix ne différait pas d’un choix aléatoire.
Dans l'ensemble, ces résultats suggèrent que les populations vivant aussi bien dans les grottes qu'en surface sont capables d'adapter leur comportement en fonction des informations sensorielles dont elles disposent.
Le guide de la Salamandre pour chasser avec ou sans éclairage
Dans notre précédent article de blog, nous avons diffusé en temps réel une vidéo montrant la capture d'une proie. Ci-dessous, vous pouvez observer ce même phénomène au ralenti.
Les tritons des ruisseaux des Pyrénées utilisent l'alimentation par succion pour capturer leurs proies. Cette stratégie alimentaire aquatique repose sur l'expansion rapide de la cavité buccale, qui génère un courant d'eau aspirant la proie dans la bouche. Cependant, leur comportement d'alimentation par succion variait en fonction des conditions d'éclairage.
À la lumière, lorsque les tritons pouvaient voir leur proie, ils avaient tendance à adopter un comportement de « charge ». Ils se jetaient sur leur proie en utilisant leurs pattes avant et leur queue, n'ouvrant la bouche qu'une fois tout près d'elle. Ce mouvement leur permettait de générer une aspiration compensatoire à mesure qu'ils s'approchaient de leur proie.
Dans l'obscurité, lorsqu'ils ne pouvaient pas voir leur proie, ils préféraient adopter un comportement « statique ». Ils se positionnaient juste au-dessus de la proie, avec un angle de tête plus bas, et comptaient principalement sur la succion inertielle pour capturer la proie située directement devant leur bouche. En plaçant leur bouche près de la surface, ils ont peut-être également tiré parti des effets de paroi, dont il a été démontré qu'ils amélioraient les performances de succion.
Ces changements de stratégie alimentaire étaient indépendants de l'origine de la population, ce qui met en évidence la flexibilité comportementale de cette espèce. Les tritons vivant en surface comme ceux vivant dans des grottes étaient capables d'adopter ces deux types de comportement d'aspiration, démontrant ainsi leur capacité à adapter leur stratégie alimentaire à différentes conditions environnementales.
L'habitat laisse une empreinte subtile sur le comportement alimentaire
Nous avons également constaté quelques différences dans la cinématique de l'alimentation en fonction de l'origine de la population et des conditions d'éclairage.
C'est en comparant des individus vivant en surface et d'autres vivant dans des grottes, dans leurs conditions d'éclairage naturel respectives, que nous avons mis en évidence les différences les plus marquées dans la cinématique de capture des proies, ce qui suggère l'existence de différences adaptatives subtiles dans la cinématique de l'alimentation, liées à leur habitat.
De plus, lorsque les individus ont été exposés aux conditions d'éclairage de l'autre population, ils ont modifié certains aspects de leur cinématique alimentaire en réponse à ces nouvelles conditions, mais semblaient surcompenser dans certains mouvements. Cela suggère qu'ils pourraient être moins efficaces dans des conditions d'éclairage inhabituelles que les individus qui y sont habitués.
La flexibilité est leur plus grande force !
Alors, qui chasse le mieux ? En réalité, les différences subtiles observées dans la cinématique de l’alimentation entre les populations, dans leurs conditions d’éclairage naturelles, suggèrent que chacune d’entre elles a pu développer de légères adaptations cinématiques à son habitat respectif. Par ailleurs, le comportement exploratoire était globalement assez similaire entre les populations, et les tritons des ruisseaux des Pyrénées, qu’ils vivent en surface ou dans des grottes, détectaient la nourriture avec la même efficacité, en utilisant à la fois la vue et l’odorat.
Cependant, la découverte la plus marquante de cette étude a été la remarquable flexibilité comportementale du triton des ruisseaux des Pyrénées. Les populations vivant aussi bien dans les grottes qu’en surface ont été capables d’adapter leur comportement alimentaire à différentes conditions d’éclairage, en alternant entre différentes stratégies de chasse en fonction des informations sensorielles dont elles disposaient. Cette flexibilité comportementale a peut-être joué un rôle important en permettant à l’espèce de coloniser l’environnement extrême des grottes.
