L'été dernier, une série de bidons remplis d'eau plutôt inhabituels ont été laissés à cuire sous le soleil du nord de la Hongrie. Chaque canon était équipé d'une peau différente: rayures blanches, noires, brunes, grises ou noires et blanches. De loin, ils ressemblaient presque au torse d'animaux qui broutaient paresseusement. Seulement, lorsque les mouches volaient assoiffées sur le côté, aucune queue ne les échappait.
Aussi étrange que cela puisse paraître, le biophysicien Gábor Horváth et ses collègues ont placé les barils non pas dans un souci d'art excentrique, mais pour régler un débat séculaire sur l'évolution: pourquoi les zèbres ont-ils des rayures?
Les tonneaux expérimentaux, recouverts de peaux de rayures noires, grises, brunes, blanches ou noir et blanc, se prélassent au soleil de l’après-midi. (Gábor Horváth, Université Eötvös) Une théorie de longue date postule que les rayures sont réellement propices à la fraîcheur des zèbres. Étant donné que les cheveux noirs absorbent plus de chaleur que les cheveux blancs, l'air au-dessus des rayures noires peut être sujet à la formation de microcourants rapides et puissants. Lorsque ces poches chaudes rencontrent l'air relativement lent qui recouvre les bandes blanches, le choc peut créer de petits tourbillons d'air glacé. Fidèle à cette idée, une équipe de chercheurs a publié en 2015 des résultats montrant que plus le climat était chaud, plus les zèbres étaient rayés.
Mais Horváth et ses collègues hongrois et suédois ont montré que les rayures noires et blanches ne sont pas plus efficaces qu'un uniforme brun ou gris pour tenir la chaleur à distance, du moins si vous êtes un tonneau rempli d'eau.
Dans leur étude, publiée la semaine dernière dans la revue Scientific Reports, les chercheurs ont couvert des tonneaux en métal avec peau de bovin blanche, peau de bovin noire, peau de cheval brune, peau de bovin gris clair, vraie peau de zèbre ou un manteau artificiel composé de rayures noires et blanches la peau du bétail comme une imitation de zèbre. Ils ont ensuite placé des thermomètres à l'intérieur des bidons pour mesurer la température interne de l'eau à l'intérieur.
Sans surprise, ils ont constaté que la peau de bovin blanche gardait son baril le plus froid possible sous le soleil de l’après-midi. À l’autre bout du spectre, la peau de bovin noire a maintenu la température de cuisson de son bidon à une température plus élevée de 6 à 7 degrés Celsius. Cependant, alors que les bandes noires étaient systématiquement plus chaudes que les bandes blanches des peaux de zèbres, qu’elles soient artificielles ou artificielles, reproduisant de manière fiable le contraste observé sur les peaux de zèbres vivants, les températures à la base dans les deux barils de zèbre étaient à peu près identiques à celles de la et des conteneurs à revêtement gris. La quantité de blancheur dans le pelage semblait être le facteur prédictif le plus important de températures internes plus froides. L’expérience a révélé qu’en matière de régulation de la température, les rayures ont le flash, mais pas la substance.
Ce n’est pas la première fois que des scientifiques font des trous dans la théorie des «rayures froides». D'une part, la théorie n'a de sens que sous la lumière directe du soleil: à l'ombre, l'absence de juxtaposition entre l'air noir chaud et l'air blanc froid empêcherait la formation de tourbillons glacés. De plus, même si ces tourbillons d’air de refroidissement se formaient, ils seraient facilement perturbés par la moindre brise ou le moindre contraction d’un flanc de zèbre, selon Timothy Caro, écologiste de l’évolution de l’Université de Californie à Davis. De plus, cette théorie ne s'applique qu'aux surfaces horizontales plates et parallèles au sol. Sur les côtés des zèbres, des bandes noires verticales absorbent simplement la lumière du soleil sans être tempérées par ce phénomène, plaçant la majeure partie du corps du zèbre à un désavantage thermorégulateur. Aussi problématique? Le manque évident d'autres créatures à rayures dans des environnements chauds et arides. En fait, la plupart des mammifères qui bravent ces climats brûlants se présentent dans des tons plus attendus de blanc ou de jaune clair.
Tony Barthel, conservateur et gardien de zèbres au zoo national du Smithsonian, n’est pas associé à l’étude , reconnaît que les conclusions de l’étude (au sens propre et au sens figuré) tiennent l’eau, mais souligne que même avec des rayures, les barils ne sont pas des zèbres. "Cela ne répond pas à la question de savoir s'il pourrait y avoir un autre mécanisme, comme un flux sanguin interne différent sous les rayures, à l'œuvre ici", explique Barthel. "Ils ne sont pas en mesure de résoudre ce problème avec la manière dont ils l'ont organisé."
Cependant, un grand nombre de recherches sur le terrain prend en charge plusieurs autres facteurs évolutifs possibles pour les rayures fantaisistes. Une possibilité largement acceptée, étayée par des travaux antérieurs de Horváth et de Caro, spécule que les rayures aident à repousser les méchants pincements d’insectes suceurs de sang, qui semblent affolés par les rayures noires et blanches. D’autres hypothèses plus controversées supposent que les rayures aident à éviter les prédateurs ou servent de repère visuel permettant de distinguer les zèbres les uns des autres, les individus semblant présenter des motifs uniques.
Bien sûr, Barthel dit que mettre le stock dans une théorie n'exclut certainement pas la possibilité d'autres. «Les adaptations peuvent avoir de nombreux avantages», dit-il. «Il n'est pas nécessaire que ce soit l'un ou l'autre. Quelles que soient les raisons pour lesquelles les zèbres ont des rayures, il y en a probablement plus d'un.»
Que pouvons-nous dire? En ce qui concerne le zèbre et ses rayures, le problème reste loin d’être noir et blanc.
