Les éléphants de mer s'endorment – ​​et l'énigme de la mort des oursins est résolue

« Comment dors-tu en ce moment ? » (William Warby)
« Comment dors-tu en ce moment ? » (William Warby)

Les éléphants de mer s'endorment et entrent dans une spirale inconsciente lors de plongées profondes, a découvert une nouvelle étude menée par des scientifiques américains.

Les schémas d'ondes cérébrales des phoques suivis ont révélé qu'ils ne dorment en moyenne que deux heures par jour au cours de voyages de recherche de nourriture en mer de plusieurs mois, composés d'une série de siestes de 10 minutes en plongée. Pourtant, à la surface d’une plage, les éléphants de mer dorment volontiers environ 10 heures par jour.

Les baleines, les dauphins, les otaries et les otaries sont connus pour favoriser le « sommeil unihémisphérique », ce qui signifie qu’un côté de leur cerveau reste toujours éveillé. Chez la plupart des autres mammifères comme les humains et les vrais phoques, les deux hémisphères du cerveau dorment simultanément. 

Diagramme de sommeil des éléphants de mer (UCSC)
Modèles de sommeil précédemment connus (UCSC)

Les éléphants de mer entrent dans un sommeil paradoxal (REM) lors de plongées profondes qui peuvent durer jusqu'à 30 minutes, la paralysie du sommeil les faisant se retourner et dériver vers le bas dans une « spirale du sommeil » en tire-bouchon, selon l'étude. Cela finit parfois par les laisser rester immobiles sur le fond marin pendant des minutes avant de se réveiller. Les éléphants de mer se sentent plus en sécurité face aux prédateurs tels que les requins et les orques en profondeur.

C’est la première fois que des scientifiques parviennent à enregistrer l’activité cérébrale d’un mammifère marin sauvage en liberté.

Jessica Kendall-Bar, chercheuse postdoctorale à la Scripps Institution of Oceanography de l'UC San Diego, a dirigé l'étude avec les professeurs d'écologie et de biologie évolutive Daniel Costa et Terrie Williams de l'Université de Californie Santa Cruz, où elle avait fait ses études supérieures.

Balises raffinées

« Depuis des années, l’une des questions centrales concernant les éléphants de mer est : quand dorment-ils ? a déclaré le professeur Costa, directeur de l'Institut des sciences marines de l'UCSC, qui étudie les éléphants de mer dans la réserve Año Nuevo, au nord de Santa Cruz, depuis plus de 25 ans.

Des étiquettes de plus en plus perfectionnées ont été utilisées pour suivre les mouvements et le comportement de plongée des phoques lorsqu'ils se dirigent vers le nord du Pacifique pendant jusqu'à huit mois d'affilée.

La spirale du sommeil de l'éléphant de mer (Jessica Kendall-Bar)
La spirale du sommeil enregistrée par un éléphant de mer (Jessica Kendall-Bar)

"Les enregistrements de plongée montrent qu'ils plongent constamment, nous avons donc pensé qu'ils devaient dormir pendant ce que nous appelons des plongées dérivantes, lorsqu'ils arrêtent de nager et coulent lentement", a déclaré le professeur Costa. «Mais nous ne le savions vraiment pas.

"Maintenant, nous sommes enfin en mesure de dire qu'ils dorment définitivement pendant ces plongées, et nous avons également constaté qu'ils ne dorment pas beaucoup dans l'ensemble par rapport aux autres mammifères." En mer, les éléphants de mer rivalisent avec les éléphants d'Afrique pour le nombre de mammifères qui dorment le moins.

Kendall-Bar a conçu un système pour enregistrer l'activité cérébrale des éléphants de mer qui utilisait des capteurs EEG et un enregistreur de données sur un casque en néoprène, tous pouvant être récupérés une fois les animaux revenus à Año Nuevo. Ils transportaient également des enregistreurs de temps et de profondeur, des accéléromètres et d'autres instruments permettant de suivre leurs mouvements et de les faire correspondre à leur activité cérébrale à un moment donné.

Apnéistes humains

Les phoques effectuant des excursions plus courtes en mer depuis Año Nuevo présentaient un comportement de plongée similaire. Avec des données sur l'activité cérébrale et le comportement de plongée de 13 éléphants de mer femelles juvéniles, dont un total de 104 plongées de sommeil, Kendall-Bar a développé un algorithme pour identifier leur temps passé à dormir.

Un sommeil plus soutenu est possible sur la plage (William Warby)
Un sommeil plus soutenu est possible sur la plage (William Warby)

Sur la base de 25 années de données issues de la recherche Año Nuevo du professeur Costa, Kendall-Bar a pu extrapoler les résultats à plus de 300 animaux. Elle prévoit désormais d'utiliser des méthodes similaires pour étudier l'activité cérébrale d'autres espèces de phoques et d'otaries, ainsi que des apnéistes humains.

"C'est un exploit incroyable de réussir cela", a déclaré le professeur Williams à propos des travaux de Kendall-Bar. « Elle a développé un système EEG pour travailler sur un animal qui plonge plusieurs centaines de mètres dans l’océan. Ensuite, elle utilise les données pour créer des animations basées sur les données afin que nous puissions vraiment visualiser ce que fait l'animal lorsqu'il plonge dans la colonne d'eau.

Les résultats pourraient contribuer aux efforts de conservation en révélant un « paysage endormi » de zones de repos préférées, a déclaré le professeur Williams. « Normalement, nous nous soucions de protéger les zones où les animaux vont se nourrir, mais peut-être que les endroits où ils dorment sont aussi importants que tout autre habitat essentiel. » Le révolutionnaire une étude vient d'être publiée dans la revue Sciences.

Un tueur mystérieux démasqué après 40 ans

Des oursins en épingle à chapeau en bonne santé, à la merci d'un petit tueur (James St John)
Des oursins en épingle à chapeau en bonne santé, à la merci d'un tueur microscopique (James St John)

Entre-temps, l’auteur mystérieux du massacre qui a presque anéanti les oursins à longues épines dans les Caraïbes a été identifié comme étant un micro-organisme parasite – un cilié.

La mort initiale de millions de personnes Diadema antillarum ou des oursins en épingle à chapeau se sont produits il y a 40 ans, lorsqu'ils ont soudainement commencé à perdre leurs épines, à mourir et à disparaître du récif en quelques jours. En un an, 98 % avaient été anéantis.

Les oursins s'étaient lentement rétablis jusqu'à l'année dernière, lorsque le tueur mystérieux a de nouveau frappé, anéantissant cette fois jusqu'à 95 % de la population restante des Caraïbes.

Le professeur Ian Hewson, microbiologiste de l'Université Cornell à New York a collecté des oursins sains et malades sur 23 sites récifaux et examiné des échantillons de tissus dans son laboratoire, à la recherche de preuves de virus et d'agents pathogènes.

En se tournant vers les signaux génétiques de micro-organismes tels que les champignons et les ciliés, il a découvert que l'un de ces derniers, Philaster apodigitiforme, n'était présent que chez les oursins malades. L’ajouter à des bassins contenant des oursins en bonne santé a fait perdre leur colonne vertébrale à 60 % d’entre eux en quelques jours.

On savait que des ciliés apparentés infectaient les requins, mais jamais auparavant pour tuer les oursins, car ils étaient simplement considérés comme de simples consommateurs de bactéries et de tissus en décomposition. Maintenant que les chercheurs connaissent le coupable, ils veulent savoir ce qui déclenche des attaques aussi dévastatrices. Leurs conclusions ont également vient d'être publié in Sciences.

Également sur Divernet : Les apnéistes battent les phoques lors de plongées profondes, Les phoques gris applaudissent pour la victoire, Les phoques accueillent les plongeurs dans les Farnes, Sceau de Babbacombe

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