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Les épines défensives sur Tenrecs pourraient avoir un coût correspondant à la taille du cerveau

Il y a au moins 29 millions d'années, un petit mammifère ressemblant à une musaraigne a traversé le canal de Mozambique sur un monticule de végétation, ou peut-être un rondin creux, pour atterrir sur l'île de Madagascar. Que ce naufragé était une femme enceinte ou une petite population d'adultes reste un mystère. Tout ce que nous savons, c'est que ce ou ces voyageurs improbables survivraient, se reproduiraient et se transformeraient en une multitude d'espèces différentes, chacune adaptée à la vie dans un habitat différent de l'île.

Aujourd'hui, nous appelons ces créatures des tenrecs et les scientifiques reconnaissent 37 espèces vivantes parmi les minuscules métamorphoses.

Certains, comme le Tenrec à longue queue, ont développé des queues préhensiles qui leur permettent de s'accrocher aux arbustes et aux branches des arbres. D'autres, comme le tenrec à pieds palmés, pratiquent une adaptation à la vie aquatique et chassent les crustacés et les larves d'insectes sous l'eau. Les Tenrecs ont même conquis le sous-sol, comme le riz Tenrec, semblable à une taupe, doté de puissantes griffes de creusement et de petits yeux perçants afin de mieux protéger le sol.

La branche la plus connue de la famille tenrec appartient peut-être à cinq espèces qui ressemblent à des hérissons. Chacune a des poils spécialisés qui, au fil du temps, se sont transformés en épines anti-prédateurs.

Ces mesures défensives ont peut-être eu un coût. Une étude publiée récemment dans le Journal of Mammalogy a révélé que ces adaptations extrêmes et hérissées pourraient s’être développées parallèlement à une diminution de la capacité de réflexion.

Il y a plus d'une façon de faire un tenrec épineux. Tandis que deux des espèces - Echinops telfairi et Setifer setosus - ont des épines courtes, épaisses et rigides qui ressemblent beaucoup à celles d'un hérisson, d'autres ont des plumes plus longues et pliables, mélangées avec une fourrure épineuse.

Ted Stankowich, écologiste du comportement et de l'évolution à la California State University de Long Beach, a réussi à gagner sa vie en cherchant à savoir comment les armes et les avertissements évoluent chez les mammifères. Stankowich et son laboratoire veulent savoir comment et pourquoi de telles défenses se forment et ce qui arrive aux autres parties du corps d'un animal quand elles se détachent des glandes odorantes, des glandes odorantes, des défenses de muntjac et des armures de tatou.

Tenrec petit hérisson Le tenrec de petit hérisson ( Echinops telfairi ) a le dos couvert d'épis acérés. (Tollkühn / ullstein bild via Getty Images)

Trente-deux espèces de tenrec qui ont fini par se passer de piquants. Alors, qu'en était-il de la vie il y a des millions d'années, qui ont persuadé ces cinq autres espèces de se dresser les unes contre les autres? Et quel prix les animaux devaient-ils payer pour leurs défenses naturelles?

«L’idée est que ce sont des choses coûteuses à construire», déclare Stankowich. «Il faut beaucoup d’énergie pour construire et transporter une grande armure, et vous devez donc payer pour cela.»

Le tissu cérébral est également très coûteux, du point de vue énergétique, explique Stankowich. En 2017, son laboratoire a découvert que parmi les 647 espèces de mammifères, les animaux ayant développé une défense spécialisée, que ce soit une armure, des pics ou des armes chimiques, avaient également tendance à perdre de la masse cérébrale. Et si la taille du cerveau d'une espèce est déterminée par de nombreux facteurs, la corrélation entre le développement d'armes défensives et la diminution de la taille du cerveau suggère que les deux sont liés.

La plupart des mammifères avec une armure, des piquants et similaires sont un peu plus gros que les tenrecs, qui pèsent en moyenne moins de deux livres parmi les plus grandes espèces. Pour déterminer si la tendance à la diminution de la taille du cerveau se poursuit dans de minuscules tenrecs, Stankowich et un ancien étudiant, Colin Stensrud, ont utilisé des peaux d'étude de musées et des données d'histoire naturelle de l'Union internationale pour la conservation de la nature.

Les scientifiques ont découvert que lorsque les tenrecs développaient des corps plus grands et se déplaçaient dans des habitats plus ouverts, ils étaient plus susceptibles de développer des épines. Les animaux ont peut-être commencé à s'aventurer dans les champs et les forêts pour se régaler de la générosité des insectes dans de tels endroits, mais ce faisant, ils s'exposent à des risques. Les prédateurs, tels que les oiseaux, les serpents et les fossas - un cousin de mangouste ressemblant à un chat originaire de Madagascar - se nourrissent tous de tenrecs.

La prédation plus intense a peut-être choisi des tenrecs plus difficiles à avaler, peut-être parce que des mutations leur ont procuré une peau plus dure ou une fourrure plus raide. Et si ce processus se poursuivait lentement pendant des millions d’années, les tenrecs pourraient éventuellement évoluer avec le cou et le dos pleins de pointes acérées.

Mais l'armure plus lourde n'est pas venue à bon marché. Non seulement la masse relative de cerveau a-t-elle diminué pour les espèces Tenrec qui ont développé les épines, mais les chercheurs ont également découvert une corrélation entre le niveau d'épine et le déclin. Les espèces avec des épis plus robustes avaient perdu plus de masse cérébrale par rapport à la taille de leur corps que celles avec des épines plus petites, apparemment moins chères.

Cela signifie-t-il que Roger Alan Wade parlait de biologie du développement quand il a chanté: «Si tu veux être bête, il faut être dur»?

Selon Stankowich, ce n’est pas nécessairement que les tenrecs épineux sont stupides. Plus probablement, ils ne sont aussi intelligents que nécessaire. «Vous n'avez pas besoin de faire très attention aux prédateurs, que ce soit dans les airs ou au sol, car vous savez que vos défenses sont efficaces contre eux», dit-il.

Les espèces de proie les plus vulnérables doivent investir des ressources biologiques dans de bonnes oreilles, des renifleurs, des yeux et d'autres réseaux sensoriels capables de détecter les prédateurs avant qu'ils ne soient eux-mêmes détectés. Mais les tenrecs épineux peuvent peut-être lésiner sur de tels investissements, car ils peuvent se transformer en boule ressemblant à un oursin ou faire pivoter leur tête hérissée si un prédateur vient à leur tour.

Il reste cependant quelques questions sans réponse. Link Olson, biologiste de l'évolution et conservateur des mammifères au musée de l'Université d'Alaska, explique que nous ne savons pas vraiment à quoi ressemblait Madagascar lorsque le tenrec est arrivé. Il est donc difficile de dire que le développement évolutif des épines est lié aux zones découvertes. juste parce que certaines espèces préfèrent les habitats ouverts maintenant.

«Je pense que nous devons juste être constamment conscients de l'incertitude et de la manière dont cette incertitude nous ramène plus loin dans le temps», déclare Olson, qui a passé 25 ans à étudier les tenrecs.

Il est également difficile de classer certaines de ces espèces dans des habitats ouverts ou fermés. Olson explique que deux des espèces épineuses identifiées dans les habitats ouverts, connues sous le nom de tenrecs striés, se trouvent également dans les forêts. Un autre, Tenrec ecaudatus, perd une grande partie de son épineux à mesure qu’il vieillit et grossit, ce qui semble aller à l’encontre de la tendance chez les autres espèces.

"Cela étant dit, il y a toujours des exceptions à toute règle générale que nous voyons dans la nature", dit Olson.

En fin de compte, il sera toujours impossible de savoir exactement comment une espèce est née. Mais avec toute leur diversité merveilleuse entassée dans une île riche en habitat, les tenrecs offrent une fenêtre remarquablement claire sur le passé.

Les épines défensives sur Tenrecs pourraient avoir un coût correspondant à la taille du cerveau