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En 1774, le médecin-scientifique britannique Charles Blagden reçut une invitation inhabituelle de la part d’un confrère médecin : passer du temps dans une petite pièce qui était plus chaude, écrit-il, « qu’on ne pensait autrefois qu’une créature vivante pouvait supporter ».
Beaucoup de gens ont peut-être été consternés par cette offre, mais Blagden a été ravi de l’opportunité de s’auto-expérimenter. Il s’est étonné de constater que sa propre température restait à 98 degrés Fahrenheit (environ 37 degrés Celsius), alors même que la température de la pièce approchait les 200°F (environ 93°C).
Aujourd’hui, cette capacité à maintenir une température corporelle stable – appelée homéothermie – est connue pour exister chez une myriade d’espèces de mammifères et d’oiseaux. Mais il existe aussi quelques exceptions notables. La température corporelle du lémurien nain à grosse queue, par exemple, peut fluctuer de près de 45°F (25°C) au cours d’une seule journée.
En fait, un nombre croissant de recherches suggèrent que beaucoup plus d’animaux que les scientifiques ne l’avaient cru autrefois utilisent cette approche flexible – l’hétérothermie – en faisant varier leur température corporelle pendant des minutes, des heures ou des semaines à la fois. Cela peut aider les animaux à survivre à toutes sortes de dangers.
« Parce que nous sommes homéothermes, nous supposons que tous les mammifères fonctionnent comme nous », explique Danielle Lévesqueécophysiologiste des mammifères à l’Université du Maine. Mais ces dernières années, à mesure que les progrès technologiques ont permis aux chercheurs de suivre plus facilement les petits animaux et leur métabolisme dans la nature, « nous commençons à découvrir beaucoup plus d’étrangetés », dit-elle.
La forme d’hétérothermie la plus extrême – et la plus connue – est hibernation classiquequi a été le plus étudié chez les créatures qui l’utilisent pour économiser de l’énergie et ainsi survivre aux hivers longs et froids de l’hémisphère nord. Ces animaux entrent dans de longues périodes de ce que les scientifiques appellent une torpeur profonde, lorsque le métabolisme ralentit et que la température corporelle peut descendre juste au-dessus du point de congélation.
Mais l’hibernation n’est qu’une extrémité de ce que certains scientifiques considèrent désormais comme un spectre. De nombreux mammifères peuvent déployer des périodes plus courtes de torpeur superficielle – vaguement définies comme de plus petites réductions du métabolisme et de plus petites fluctuations de la température corporelle – selon le besoin, ce qui suggère que la torpeur a plus de fonctions que ce que les scientifiques pensaient auparavant.
« C’est extrêmement compliqué », déclare un physiologiste comparatif Fritz Geiser de l’Université de la Nouvelle-Angleterre en Australie. « C’est bien plus intéressant que l’homéothermie. »
Les chauves-souris à longues oreilles de l’Est australien, par exemple, ajustent leur utilisation de la torpeur en fonction des changements quotidiens des conditions météorologiques. Mari Aas Fjelldalbiologiste des chauves-souris à l’Université norvégienne des sciences de la vie et à l’Université d’Helsinki, a utilisé de minuscules émetteurs pour mesurer la température de la peau alors que 37 chauves-souris en liberté en Australie vaquaient à leurs occupations quotidiennes. Comme beaucoup d’espèces hétérothermes, les chauves-souris passaient plus de temps en torpeur lorsqu’il faisait froid, mais elles sombré dans la torpeur plus souvent à mesure que la pluie et la vitesse du vent s’accéléraient, ont rapporté Fjelldal et ses collègues dans Œcologie en 2021. Ce repli est logique, dit Fjelldal : le vent et la pluie rendent le vol plus exigeant en énergie – un gros problème quand on pèse moins qu’un petit paquet de M&M’s – et rendent plus coûteuse la recherche des insectes que mangent les chauves-souris.
Il existe même des rapports faisant état de chauves-souris cendrées enceintes entrant dans la torpeur lors de tempêtes printanières imprévisibles, une manœuvre physiologique qui interrompt essentiellement leurs grossesses. « Cela signifie qu’elles peuvent, dans une certaine mesure, décider un peu quand accoucher », explique Fjelldal, « ce qui est très pratique lorsque vous vivez dans un environnement qui peut être assez rude au printemps. » Fjelldal, qui n’a pas participé à cette étude, note que la production de lait coûte cher sur le plan métabolique, il est donc avantageux d’accoucher lorsque la disponibilité alimentaire est bonne.
D’autres animaux, comme les planeurs à sucre – de minuscules marsupiaux au nez rose qui « volent » à travers les arbres à l’aide de plis de peau en forme d’ailes – utilisent rarement la torpeur mais semblent capables d’en profiter en cas d’urgence météorologique majeure. Lors d’une tempête avec des vents de cyclone de catégorie 1 de près de 100 kilomètres par heure et 9,5 centimètres de pluie tombant en une seule nuit, les planeurs étaient plus susceptibles de rester blottis dans leurs nids dans les arbres, et beaucoup sont entrés dans la torpeurréduisant la température corporelle de 94,1°F (34,5°C) à une moyenne d’environ 66°F (19°C), ont découvert Geiser et ses collègues.
De même, en réponse à une inondation accidentelle dans le laboratoire, les chercheurs ont observé une forte période inhabituelle de torpeur de plusieurs jours chez une souris épineuse dorée, sa température atteignant un minimum d’environ 75°F (24°C).
Cette utilisation plus flexible de la torpeur peut aider les hétérothermes à attendre une catastrophe, explique Geiser. En revanche, les espèces homéothermes ne peuvent pas simplement réduire leurs besoins en nourriture et en eau et risquent de ne pas être en mesure de survivre à des conditions difficiles.
« Peut-être qu’il n’y a pas de nourriture, peut-être pas d’eau, il fait peut-être très chaud », explique un écophysiologiste. Julia Nowack de l’Université John Moores de Liverpool en Angleterre, co-auteur de l’étude sur le planeur de sucre. La torpeur, en particulier sous les tropiques, a « de nombreux déclencheurs différents ».
Des menaces d’un autre type, comme la présence de prédateurs, peuvent également inciter à se retrancher. Le loir comestible (peut-être parfaitement nommé), par exemple, entre parfois de longues périodes de torpeur au début de l’été. Au début, ce comportement a intrigué les chercheurs : pourquoi dormir en été, lorsque les températures sont confortables et la nourriture abondante, surtout si cela impliquait de renoncer à la possibilité de se reproduire ?
Après avoir examiné des années de données collectées par divers scientifiques, deux chercheurs ont conclu que, comme le printemps et le début de l’été sont des périodes particulièrement actives pour les hiboux, ces petites créatures à grignoter choisissaient probablement de passent leurs nuits engourdiescaché en toute sécurité dans des terriers souterrains, pour éviter de devenir un dîner. Dans ce que l’on pense être une stratégie similaire pour éviter les prédateurs nocturnes, le les chauves-souris modifient leur utilisation de la torpeur légèrement en fonction de la phase de la lune, passant plus de temps engourdis à mesure que la lune se remplit et qu’ils deviennent plus faciles à repérer.
Le dunnart à grosse queueun marsupial carnivore ressemblant à une souris originaire d’Australie, est la troisième espèce à se cacher lorsqu’il risque davantage d’être mangé. Dans une étude, les chercheurs ont placé les dunnarts dans deux types d’enclos : certains avaient une forte couverture végétale sous forme de bâches en plastique, simulant un environnement protégé des prédateurs, tandis que d’autres avaient peu de couverture, simulant un plus grand risque de prédation. Dans les contextes à risque plus élevé, les animaux se nourrissaient moins et leur température corporelle devenait plus variable.
Levesque, qui a étudié une flexibilité similaire de la température sans torpeur chez les grandes musaraignes arboricoles, affirme que même de petites variations de la température corporelle peuvent être importantes pour économiser de l’eau et de l’énergie.
En effet, la perte d’eau par temps chaud peut présenter de sérieux risques pour de nombreux mammifères, et l’hététhermie est un outil de conservation important pour certains. Comme Blagden l’a observé, les gens sont merveilleusement capables de maintenir des températures stables même dans des environnements extrêmement chauds, en grande partie grâce à notre capacité à transpirer. Mais ce n’est pas nécessairement une bonne stratégie pour les petits mammifères : un tel refroidissement par évaporation dans un climat étouffant peut rapidement conduire à une déshydratation.
Au lieu de cela, des créatures comme Les chauves-souris à nez feuille de Madagascar user de la torpeur. Par temps chaud, les chauves-souris entrent dans des mini-épisodes de torpeur qui ne durent que quelques minutes. Mais pendant les journées particulièrement chaudes, les chauves-souris deviennent tordues pendant sept heures maximum, réduisant leur métabolisme à moins de 25 % de la normale et permettant à leur température corporelle d’augmenter jusqu’à 109,2°F (42,9°C). Et dans une expérience avec oposums à queue d’anneauen augmentant légèrement leur température corporelle d’environ 3°C (5,4°F) lors d’une vague de chaleur simulée, les animaux ont économisé environ 10 grammes d’eau par heure, ce qui est beaucoup pour une créature pesant moins de 800 grammes.
Ce mode de vie hétérothermique donne à certains animaux un certain tampon lorsqu’il s’agit de faire face à la variabilité de leur environnement, explique un écologiste physiologique. Liam McGuire de l’Université de Waterloo en Ontario, Canada. Mais cela ne peut pas faire grand-chose, dit-il ; Il est peu probable que l’hétérothermie les exempte du défi de l’évolution rapide des conditions météorologiques provoquée par le changement climatique.
Quant à Blagden, il considérait le corps humain comme remarquable dans sa capacité à maintenir une température constante, même en « générant du froid » lorsque la température ambiante grimpait trop haut. Aujourd’hui, cependant, les scientifiques commencent à comprendre que pour de nombreux mammifères, permettre à la température corporelle d’être un peu plus flexible peut également être essentiel à la survie.
Cet article a été initialement publié dans Magazine connaissable, une publication à but non lucratif dédiée à rendre la connaissance scientifique accessible à tous. Inscrivez-vous à la newsletter de Knowable Magazine.
