Pour les poulpes, changer de couleur brûle environ autant de calories qu’un humain lors d’un jogging de 30 minutes, livre pour livre, suggère une nouvelle recherche.
Les poulpes sont passés maîtres dans l’art du déguisement, changeant de couleur en un clin d’œil pour effrayer les prédateurs et se cacher des proies. Mais le coût énergétique de ce changement de teinte reste un mystère.
Aujourd’hui, pour la première fois, des biologistes ont mesuré la quantité d’énergie réellement utilisée par ces animaux pour leurs transformations tonales totales. Cette découverte pourrait en dire davantage aux scientifiques sur la biologie de ces animaux.
« Toute adaptation animale comporte à la fois des avantages et des coûts », auteur principal de l’étude Kirt Merci, un biologiste marin et professeur de biologie à l’Université Walla Walla de Washington, a déclaré à Live Science. « Nous en savons beaucoup sur les avantages du système de changement de couleur du poulpe, mais jusqu’à présent, nous ne connaissions pratiquement rien des coûts. En connaissant les coûts du changement de couleur du poulpe, nous comprenons mieux quels types de compromis les poulpes font pour rester cachés. »
Comme beaucoup d’autres céphalopodesles poulpes ont un ensemble spécial de petits organes dans leur peau appelés chromatophores.
« Chaque chromatophore est un petit sac de pigment extensible auquel sont attachés des rayons de muscles comme les rayons d’une roue attachés au moyeu », a déclaré Onthank. « Lorsque le ou les muscles sont détendus, le sac de pigment s’effondre en un petit point qui est généralement trop petit pour être vu. Lorsque le ou les muscles se contractent, ils étendent ce sac de pigment sur une petite zone de peau, et la couleur à l’intérieur est visible.
Chacun de ces chromatophores est comme un petit pixel sur un écran. « Les poulpes ont 230 chromatophores par millimètre carré sur leur peau », a déclaré Onthank. « Pour mettre cela en contexte, un moniteur d’ordinateur portable 4K de 13 pouces a environ 180 pixels par millimètre carré. »
Pour changer de couleur, des milliers de minuscules muscles de ces organes ressemblant à des pixels se contractent. « En contrôlant chacun de ces chromatophores avec leur système nerveux, ils (les poulpes) peuvent créer des camouflages ou des affichages très élaborés et impressionnants », a déclaré Onthank.
Dans la nouvelle étude, publiée le 18 novembre dans la revue PNASOnthank et la première auteure Sofie Sonner, qui a mené la recherche dans le cadre de sa thèse de maîtrise à l’Université Walla Walla dans l’État de Washington, ont collecté des échantillons de peau de 17 poulpes rubis (Poulpe rubescens) et mesuré la consommation d’oxygène pendant l’expansion et la contraction des chromatophores. Ils ont ensuite comparé cela au taux métabolique au repos de chaque poulpe.
La pieuvre moyenne a utilisé environ 219 micromoles d’oxygène par heure pour changer complètement de couleur, soit à peu près la même quantité d’énergie qu’elle utilise pour effectuer toutes les autres fonctions corporelles au repos, selon l’étude.
En augmentant leurs calculs pour correspondre à la surface humaine, Onthank a déclaré que, si notre espèce avait une peau de poulpe changeant de couleur, nous brûlerions environ 390 calories supplémentaires par jour en changeant de couleur – environ la équivaut à terminer une course de 23 minutes.
Les poulpes et les céphalopodes ne sont pas les seuls animaux capables de changer de couleur. « Le changement de couleur rapide a évolué indépendamment à plusieurs reprises sur un large éventail de taxons animaux, notamment chez les amphibiens, les reptiles, les poissons, les arthropodes et les mollusques, ce qui montre son importance adaptative généralisée », a déclaré Sonner à Live Science.
Cependant, les transformations de couleur des céphalopodes sont beaucoup plus rapides et précises. « La plupart des autres animaux capables de changer rapidement de couleur, comme les caméléons, utilisent des hormones pour contrôler le système et les pigments à l’intérieur des cellules », a déclaré Onthank. Ces méthodes sont plus lentes mais consomment probablement aussi moins d’énergie, a-t-il ajouté.
Les chercheurs espèrent utiliser leur système pour mesurer la dépense énergétique d’autres espèces de céphalopodes, ainsi que des poulpes des grands fonds, afin de mieux comprendre ces compromis énergétiques et, par conséquent, d’acquérir de nouvelles connaissances sur la biologie des poulpes.
