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Les chauves-souris se repèrent en priorité par leur vue, selon les chercheurs de l'Université de Tel-Aviv

Selon une étude menée par le Dr. Sasha Danilovich sous la direction du Prof. Yossi Yovel de l'École de Zoologie et de l'Ecole des Neurosciences de l'Université de Tel-Aviv, les chauves-souris préfèrent dans certains cas utiliser leur vue plutôt que leur "sixième sens", l'écholocation. Plus encore, elles sont capables de traduire les signaux reçus par leur "sonar" en une image visuelle. Selon les chercheurs, l'étude de la manière dont elles combinent l'usage de leurs sens peut permettre de mieux comprendre le traitement de l'information multi-sensorielle chez l'homme, et le processus par lequel le cerveau intègre les données issues des différents sens.

Chauve souris2L'étude, réalisée dans le Jardin zoologie de l'Université de Tel-Aviv, a été publiée dans la revue Science Advances.

"On sait que les chauves-souris ont un sens particulier, qui leur permet de s'orienter dans leur environnement même dans l'obscurité la plus totale", explique le Prof. Yovel. "Ce sens, appelé écholocation, fonctionne comme les sonars installés à bord des navires pour scanner l'environnement sous-marin: les chauves-souris émettent des ondes sonores et en retour, reçoivent les échos renvoyés par les objets situés dans leur environnement. Cette faculté a créé au sein du public l'idée fausse selon laquelle elles sont aveugles. En fait, toutes les chauves-souris voient, et les chauves-souris frugivores du type de celles que nous avons étudiées ont même une excellente vision, bien meilleure la nuit que celle des humains. Dans cette étude, nous avons cherché à examiner comment elles combinent le sens de la vue et leur sixième sens, l'écholocation".

Toutes les chauves-souris voient

L’étude a été menée sur un groupe de chauves-souris frugivores hébergées dans le jardin zoologique de l’Université de Tel-Aviv. Au cours de la première phase, les chercheurs ont 'appris' aux chauves-souris à faire la distinction entre un cube lisse et un cube perforé dans l'obscurité totale, c'est-à-dire en n'utilisant que leur radar, en leur procurant une dose de nourriture lorsqu'elle atterrissait sur le "bon" cube. Ils ont ensuite inversé la situation: les cubes ont été exposés à la lumière, mais placés dans des boîtes en plastique transparentes et semblables entre elles que le sonar ne pouvait distinguer, car elles renvoyaient des échos identiques. Les chauves-souris, qui voyaient les cubes pour la première fois, ont cependant été capables de choisir le bon. "Cela signifie qu'elles peuvent traduire les informations capturées par leur sonar en images visuelles, au moins partiellement", explique le Prof. Yovel.

yossi yovel 1Dans un second temps, les chauves-souris ont appris à choisir entre un rouleau et un prisme en activant leurs deux sens principaux (sonar et vision). Puis elles ont de nouveau été exposées aux deux objets à la lumière, ceux-ci étant placés dans des boîtes transparentes neutralisant l'utilisation du sonar, et elles ont pu effectuer leur tâche avec succès en utilisant uniquement le sens de la vue. Dans l'obscurité, par contre, alors qu'elles ne disposaient que de leur sonar, elles n'ont pas pu distinguer entre les objets, ce qui indique qu'elles ont appris à les identifier par la vision et non par écholocation.

Enfin, dans la troisième partie de l'étude, les chauves-souris ont été placées dans un couloir qui se scindait en deux tunnels: un dont l'extrémité était ouverte et l'autre bloqué au bout. "Lorsque nous avons bloqué le tunnel avec un tableau noir, les chauves-souris se sont toujours dirigées vers lui, probablement parce que le tableau noir leur semblait être l'ouverture d'une grotte", explique le Prof. Yovel. "Ce n’est qu’en arrivant à proximité du tableau qu'elle se sont aperçues, grâce à leur sonar, que le tunnel était en fait bloqué; et elles ont fait demi-tour. C’est donc le sens de la vue qui a dominé lors de leur décision de voler vers "l'ouverture" imaginaire, mais c'est le sonar qui a empêché une collision avec l'obstacle. Cela signifie que les chauves-souris peuvent combiner librement entre leurs deux sens. " En revanche, lorsque la porte a été bloquée par un tableau blanc, les chauves-souris ont toujours choisi le tunnel ouvert".

Chauves souris3

 

"Dans notre étude, nous avons montré par diverses méthodes comment les chauves-souris combinent leurs deux sens principaux, le sens de la vue et leur capacité d'écholocation", conclut le Prof. Yovel. "Nous avons constaté que dans de nombreux cas, elles s'appuient davantage sur leur sens visuel et convertissent même les informations capturées par leur sonar en image visuelle. Toutefois, dans certaines situations, comme en s'approchant d'un mur par exemple, elles peuvent " changer " et se reposer sur leur sonar. Comprendre la manière dont les sens de la chauve-souris s'intègrent peut également aider à apprécier l’utilisation des informations multi-sensorielles chez les humains (par exemple, lorsque nous entendons une voiture et la voyons approcher), et même aider à résoudre des questions clés concernant le traitement sensoriel et la manière dont le cerveau combine les informations obtenues par nos différents sens".

 

Photos:

1. Chauve souris en gros plan (Crédit: Jens Rydell).

2. Le Prof Yossi Yovel.

3. Trois chauves-souris sortant d'une grotte (Crédit: Stefan Greif).

 

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Les femelles chauves-souris s'accouplent avec les mâles qui les nourrissent, d’après les chercheurs de l'Université de Tel Aviv

D’après une étude réalisée par les doctorants Lee Harten et Yosef Prat sous la direction du Prof. Yossi Yovel du Département de zoologie de l’Université de Tel-Aviv les chauves-souris fruitères mâles fournissent de la nourriture aux femelles et s'accouplent avec elles en échange.

Chauve sourisL'article a été publié le 23.5.2019 dans la revue Current Biology.

"Ces dernières années, nous avons observé des colonies de chauves-souris de l'espèce fruitière abritées dans le jardin zoologique de l'Université de Tel-Aviv", explique le Prof. Yovel. "Lors de précédentes recherches, nous avions constaté que les chauves-souris obtenaient leur nourriture de deux façons: soit de manière indépendante, soit en la retirant de la bouche d'autres chauves-souris. Nous avions constaté que certaines chauve-souris prenaient régulièrement des aliments de certaines autres de manière permanente pendant des mois. Nous nous sommes donc demandé pourquoi certaines chauve-souris permettaient à d'autres de leur prendre de la nourriture. Dans la nature, on connait plusieurs situations dans lesquelles des animaux sont disposés à partager leur nourriture avec d'autres: parfois, ils la partagent avec des parents et parfois, ils renoncent à une nourriture difficile à obtenir et / ou trop dangereuse à protéger contre un adversaire plus fort qu'eux. Mais dans le cas présent nous avions remarqué que les “fournisseurs” de nourriture étaient principalement des mâles, tandis que les récepteurs étaient essentiellement des femelles. Nous avons donc résolu de vérifier l’hypotèse d’une réciprocité: était-il possible que les “prestataires de services” de sexe masculin bénéficient d'une conte-partie future de leur générosité: la possibilité de relations sexuelles ?

La qualité de la relation

Pour vérifier leur hypothèse, les chercheurs ont observé une colonie de chauves-souris dans le jardin zoologique de l'Université pendant un an, en se concentrant sur les interactions entre les mâles et les femelles qui leur prennent et / ou reçoivent d'eux de la nourriture. Ils ont constaté que ce comportement commençait trois ou quatre mois avant la saison de reproduction: chaque femelle renforçait progressivement ses relations avec plusieurs 'fournisseurs' masculins, comme si elle les testait. Par la suite, les chercheurs ont effectué des tests génétiques sur les nouveau-nés pour déterminer l'identité du père, et ont comparé les données. Les résultats sont sans équivoque: les femelles ont mis bas la progéniture des mâles qui leur ont fourni de la nourriture.

yossi yovel 1"Autre découverte intéressante: la quantité n'est pas forcément déterminante", ajoute le Prof. Yovel. "En d’autres termes, le mâle qui a pu s'accoupler avec la femelle n’était pas nécessairement celui qui lui a fourni la plus grande quantité de nourriture. Le facteur déterminant est plutôt la nature de la relation: le mâle qui a fourni de la nourriture à une femelle en particulier a eu le droit de s'accoupler avec elle". Les chercheurs ont également constaté que les préférences des femelles changent d’une année à l’autre et qu’après s’être accouplées avec un mâle, elles pouvaient très bien en choisir un autre l’année suivante. En d'autres termes, les chauves-souris sont monogames pendant une saison de reproduction.

"Nous avons donc constaté qu'il existe une forte corrélation entre la fourniture de nourriture par les mâles aux femelles et la disposition de celles-ci de s'accoupler avec eux. L'observation en parallèle de plusieurs de ces relations pendant plusieurs mois a permis d'évaluer la puissance des liens entre les chauves-souris, et témoignent de leur capacités cognitives et sociales élevées", conclut le Prof. Yovel. "Nous verrons par la suite comment ces relations se développent et se modifient au fil des années, et nous observerons également les populations de chauves-souris dans la nature".

 

Photo: Une chauve-souris femelle sortant d'une grotte avec son nouveau-né (Crédit: Sasha Danilovich)

 

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Les mammifères sont devenus diurnes avec la disparition des dinosaures, d’après les chercheurs de l’Université de Tel-Aviv

Une étude menée par le doctorant Roi Maor sous la direction du Prof. Tamar Dayan de l'Ecole de Zoologie et du Musée Steinhardt d'Histoire naturelle de l'Université de Tel-Aviv a confirmé une hypothèse formulée dès les années 30, selon laquelle les ancêtres des mammifères étaient adaptés à l’activité nocturne pour éviter de côtoyer les dinosaures, et sont devenus des animaux diurnes peu après leur disparition. Selon les chercheurs, l’étude montre comment la répartition du temps d’activité a permis une coexistence stable entre les différentes espèces et souligne le lien entre le passage à l’activité diurne et la prolifération des mammifères.

mammiferesElle a été réalisée en collaboration avec des scientifiques de l'University College London (UCL) et publiée le 6.11.17 dans la revue Nature Ecology and Evolution.

« Depuis de nombreuses années, les scientifiques se demandaient comment les mammifères ont pu survivre pendant plus de 150 millions d’années dans le monde alors que régnaient les dinosaures », commente le Prof. Dayan, directrice du musée Steinhardt. « Ils étaient alors de petite taille, non diversifiés, et incapables d’avoir le dessus dans une quelconque compétition contre ces mastodontes. Une des hypothèses étaient que les ancêtres des mammifères se sont adaptés à une activité nocturne, car les dinosaures, qui sont des reptiles ont besoin de la lumière du soleil pour se réchauffer et vivre, et étaient actifs dans la journée. Ainsi les mammifères ont-ils pu exister dans la même zone géographique que les dinosaures alors qu'ils appartenaient à une niche écologique totalement différente, celle de l'environnement nocturne. Cette hypothèse était basée en partie sur le fait que jusqu'aujourd'hui, la grande majorité des mammifères sont nocturnes. Les singes, dont l'homme fait partie, sont en fait les seuls mammifères dont le sens de la vue s'optimise de manière significative à la lumière du jour ».

Un lien immédait en termes d'évolution

Pour tester cette hypothèse, les chercheurs ont cherché à savoir exactement quand l'activité quotidienne est apparue chez les mammifères, et si cette apparition était liée d'une manière quelconque à la disparition des dinosaures. « Nous avons relevé les modèles d'activité de 2 415 espèces de mammifères (diurnes, nocturnes et mixtes). Puis, au moyen d’algorithmes statistiques, nous avons calculé les modèles d'activité des ancêtres de ces espèces, en remontant jusqu'à l'ancêtre le plus éloigné de chaque mammifère vivant aujourd'hui », dit Roi Maor. « Pour réaliser cette étude, nous avons pris en compte tous les types de mammifères: les mammifères placentaires, dont l’homme fait partie, et qui constituent la plupart des espèces autour de nous, les marsupiaux à poche comme le kangourou et les monotrèmes comme l'ornithorynque, qui pondent des œufs mais allaitent leurs petits».

tamar dayan 1 0Les calculs ont montré comme prévu que les ancêtres des mammifères étaient actifs la nuit, de même que leurs successeurs proches. La vraie découverte réside dans ce qui s’est passé ensuite: on a constaté qu'une activité diurne partielle est apparue chez les mammifères environ 200 000 ans après l'extinction des dinosaures. Selon Maor, « Cette constatation précise est véritablement étonnante. Nous l'avons vérifié par trois méthodes statistiques différentes, et les résultats sont restés les mêmes. En termes d'évolution il s'agit d'un changement immédiat : il semble que le lien entre la disparition des dinosaures et l'apparition de l'activité diurne chez les mammifères soit très étroit. Au début sont apparus des mammifères actifs à la fois le jour et la nuit, puis se sont développés des mammifères essentiellement diurnes, dont le principal est l'ancêtre du singe ».

« Il s’agit de la première étude qui montre des preuves irréfutables du fait que les mammifères diurnes soient apparus uniquement après la disparition des dinosaures », conclut le Prof. Dayan. « La possibilité de fonctionner pendant la journée avec la fin du règne des dinosaures est probablement l'une des causes de la prolifération des mammifères, et du développement rapide d'un éventail différencié des espèces  depuis. De plus, l’étude souligne que la répartition du temps d'activité, comme celle des autres ressources de la nature, permet la coexistence stable entre les différentes espèces ». 

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Les chauves-souris aussi apprennent à "parler", d'après les chercheurs de l'Université de Tel-Aviv

L'homme est-il le seul mammifère qui acquiert la capacité de parler? Une étude menée dans le laboratoire du Prof. Yossi Yovel du Département de zoologie et de l'Ecole des neurosciences de l'Université de Tel-Aviv, par les doctorants Yosef Prat et Lindsay Azoulay, a révélé que les bébés chauves-souris apprennent à communiquer dans le 'dialecte' qu'ils ont entendu pendant la première année de leur vie. Selon les chercheurs, cette étude met en lumière l'origine évolutive de la capacité d'acquisition du langage et soulève la question de la spécificité de l'homme à cet égard.

Bebe chauve sourisElle a été publiée le 31 octobre dans la revue PLoS Biology.

"Depuis l'aube des temps on pense que la capacité d'apprendre une langue et de l'utiliser est un privilège de l'homme", explique le Prof. Yovel. " Les chercheurs du monde entier tentent de vérifier l'exactitude de cette hypothèse, et étudient dans ce but les sons émis par les différentes espèces animales. Cependant, ces recherches ont jusqu'ici produit peu de résultats concluants. Dans notre laboratoire, nous avons décidé d'examiner le cas des bébés chauves-souris frugivores".

Pour les besoins de l'étude, les chauve-souriceaux ont été divisés en trois groupes de  cinq. Au cours de la première année de vie, les petits de chaque groupe ont été exposés à une bande sonore différente comprenant des sons propres à l'espèce, sortes de "dialectes de chauve-souris": la première contenait des sons à haute fréquence, la deuxième des sons à fréquences basses, et le troisième groupe a grandi avec une bande sonore complète, incluant tous les types de sons. Les voix émises par les bébés eux-mêmes ont été enregistrées et déchiffrées régulièrement.

"Nous avons découvert que les chauve-souriceaux apprennent et reproduisent le type de voix auquel ils ont été exposés", commente le Prof. Yovel. "On peut dire qu'ils apprennent à parler dans le "dialectique" qu'ils ont entendu dans leur enfance. Ces résultats montrent que la communication vocale des chauves-souris est au moins en partie acquise très tôt dans la vie. En d'autres termes, les jeunes chauves-souris ne naissent pas avec leur répertoire vocal complet, mais l'acquièrent à partir de leur environnement ".

Autre conclusion importante de l'étude : les chauve-souriceaux apprennent à partir de l'ensemble des voix qu'ils entendent, et pas nécessairement des "leçons particulières" de la mère qui les élève. Dans la nature, ce sont les sons du groupe, c'est-à-dire la colonie de chauves-souris qui vit dans la grotte où ils sont nés. Ceci est une nouveauté par rapport aux études menées jusqu'à présent sur le sujet, qui portaient pour la plupart sur des oisillons chanteurs, qui contrairement aux bébés chauves-souris apprennent à chanter directement de l'un des parents.

"Notre recherche met en lumière l'origine évolutive de la capacité à acquérir le langage et soulève des questions sur la spécificité de l'homme à cet égard", conclut le Prof. Yovel.

Photo: Michal Samuni 

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L'Université de Tel-Aviv réalise un atlas mondial des reptiles pour améliorer leur protection dans la nature

Une équipe internationale sous la direction du Prof. Shai Meiri du département de zoologie et du Musée Steinhardt d'histoire naturelle de l'Université de Tel-Aviv a réussi à cartographier plus de 10 000 espèces de reptiles - crocodiles, serpents, lézards et tortues, soit 99% des espèces connues dans le monde. Les chercheurs espèrent que leur étude qui vient compléter l'Atlas de l'ensemble des vertébrés de la planète permettra d'améliorer la protection des reptiles dans la nature.

La recherche a été publiée mi-octobre dans la revue Nature Ecology & Evolution.   

Reptiles1L'atlas des reptiles est le fruit d'une mission qui a duré plus d'une décennie, réalisée par une équipe de 39 chercheurs du monde entier, y compris le Dr. Uri Roll, ancien chercheur de l'Université d'Oxford, actuellement à l'Université Ben Gourion du Néguev. Il vient compléter la carte mondiale existante de la répartition des 31 000 espèces animales dans le monde, dont environ 5 000 mammifères, 10 000 oiseaux et 6000 amphibiens.  Au-delà de son importance scientifique, cette cartographie complète des reptiles de la planète révèle les régions de fragilité de leur biodiversité, et l'inadaptation des programmes de conservation existant aujourd'hui.

"Des vertébrés souvent insaisissables qui souffrent de préjugés voire de persécutions"

"La cartographie des reptiles était considérée comme trop difficile à aborder", explique le Prof. Meiri. Contrairement aux autres espèces animales, dont l'emplacement a été consigné dans quelques ouvrages complets dans le passé, les reptiles eux, n'ont jamais fait l'objet d'un repérage systématique. "Mais grâce à une équipe d'experts sur les lézards et les serpents de certaines des régions les plus mal connues du monde, nous avons réussi à atteindre nos objectifs et à contribuer à la conservation de ces vertébrés souvent insaisissables qui souffrent de préjugés défavorables voire de persécutions".

Shai MeiriPour produire ces informations, les chercheurs ont dû passer en revue des milliers de livres et d'articles, ainsi que les bases de données des musées dans le monde. A partir de toute cette information sporadique, ils ont  créé une cartographie complète et détaillée.

"Dans un monde où la nature est de plus en plus victime de mauvais traitements de la part de l'homme, cartographier la répartition des espèces animales est une tâche importante, car pour préserver les animaux, planifier et constituer des réserves naturelles, enquêter sur leur mode de vie et les facteurs qui les mettent en danger on doit avant tout savoir où ils vivent".

Les reptiles constituent un groupe hétérogène qui comprend des animaux très différents allant des lézards geckos nains d'une longueur de 20 mm ne pesant pas plus qu'un dixième de gramme, aux crocodiles qui peuvent mesurer jusqu'à 6 à 7 mètres et dont le poids peut atteindre une tonne, en passant par les tortues et les serpents. Les reptiles adaptent leur comportement en fonction des conditions environnementales et régulent eux-mêmes leur température (généralement autour de 30 degrés mais qui peut parfois atteindre 40 degrés et plus). Leur peau est recouverte d'écailles, et ils constituent un facteur important de l'écosystème, à la fois comme prédateurs et comme proies, comme disséminateurs de graines etc.

2000 espèces découvertes au cours de l'étude

Selon les chercheurs, la cartographie de leur habitat a mis en lumière la nécessité d'adapter les programmes de préservation animale existants qui ne les protègent pas suffisamment. Un bon exemple est le groupe des lézards, qui comprend plus de 6500 espèces (par comparaison, on connait actuellement dans le monde quelque 6000 espèces de mammifères). Or la plus grande diversité d'espèces de lézards se trouve dans les régions arides et subdésertiques, à l'inverse des oiseaux, mammifères et amphibiens dont le nombre diminue à mesure que l'on s'éloigne de l'équateur, et est particulièrement bas dans les déserts. Les programmes de conservation actuels se concentrant sur les zones de vie de l'ensemble des espèces ne protègent pas adéquatement les lézards dont la répartition est différente. Selon les auteurs de l'étude, il serait possible de répartir les ressources de manière à mieux protéger les reptiles sans pour autant nuire aux autres espèces.

Reptiles2L'étude a de plus permis de découvrir plus de 2000 espèces de reptiles: "Nous devons mettre nos informations à jour tous les trois ou quatre mois", explique le Dr. Roll. "Cela rend le travail très difficile et complexe".

Dans près d'un an, les chercheurs ont le projet de publier une base de données sur Internet qui comprendra des cartes de répartition de tous les reptiles qui ont été cartographiés. Sa mise à jour s'arrêtera pour le moment en août 2015; les nouveaux venus devront attendre. "Nous travaillons actuellement sur la prochaine version de cette base de données, qui comprend déjà plus de 200 espèces supplémentaires".

Israël pour sa part, se caractérise par une grande richesse d'espèces de reptiles,  certaines endémiques ou quasi-endémiques, c'est-à-dire dont la répartition naturelle dans le monde se limite au seul pays, ou à ses environs immédiats. C'est le cas par exemple d'espèces rares comme le lézard ou la vipère du Mont Hermon.

Selon les chercheurs, des mesures nombreuses et complexes seront nécessaires pour préserver les reptiles en Israël et sur terre en général: "Nous devons réfléchir à une politique plus rationnelle de protection de nos animaux, et mieux caractériser les lieux où ils vivent et leurs exigences pour continuer à exister au fil des ans. Il est primordial de sensibiliser le public à la profonde importance de la préservation de la nature  même dans ses aspects moins familiers comme celui des reptiles".

 

 

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