Hibernation et diapause : survivre sans manger | Behind the Lore
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Jetée dans la fosse à vermine, Maomao fait un constat qui lui sauve sans doute la vie : en cette saison froide, les serpents qui peuplent le puits sont en état léthargique. Elle peut les approcher, identifier les spécimens venimeux et les neutraliser sans être exposée à leur morsure. Cette connaissance zoologique précise transforme une situation mortelle en problème gérable.
Le sujet en profondeur
Ectothermie et dépendance thermique
Les reptiles, comme tous les ectothermes (ou poïkilothermes), ne produisent pas eux-mêmes la chaleur nécessaire à leur activité. Leur température corporelle suit étroitement celle du milieu ambiant [Wikipedia] . En dessous d’un certain seuil, les enzymes qui commandent la contraction musculaire, la digestion et la transmission nerveuse fonctionnent au ralenti : le serpent ne peut plus chasser, fuir, ni même déclencher le réflexe d’inoculation du venin avec précision. Cet état de torpeur induite par le froid est parfois appelé brumation chez les reptiles, pour le distinguer de l’hibernation des mammifères.
La brumation n’est pas un sommeil ordinaire. Le reptile reste conscient et peut s’éveiller par temps doux, boire de l’eau ou changer de position, mais son niveau d’activité reste minimal. Le déclencheur principal est la baisse de température, souvent amplifiée par la réduction de la photopériode, c’est-à- dire la diminution de la durée du jour à l’approche de l’hiver. Ces deux signaux environnementaux combinés indiquent à l’animal que les ressources alimentaires vont se raréfier et qu’il doit réduire ses dépenses énergétiques.
L’hibernation des mammifères
Chez certains mammifères, le processus va plus loin et est plus précisément régulé. L’hibernation vraie, observée chez la marmotte, le hérisson ou certaines chauves-souris, implique une chute active de la température corporelle, parfois proche de zéro degré, une réduction du rythme cardiaque de plusieurs centaines de battements par minute à quelques battements, et un ralentissement de la respiration. Cette mise en veille profonde est contrôlée par le cerveau et peut être déclenchée ou interrompue selon les besoins de l’animal [Wikipedia] .
L’intérêt énergétique est considérable : un animal en hibernation consomme dix à cent fois moins d’énergie qu’à l’état actif. Il vit sur ses réserves de graisse accumulées pendant l’automne. Si ces réserves sont insuffisantes, il peut mourir avant le retour du printemps.
La diapause des insectes
Les insectes utilisent une stratégie différente mais d’efficacité comparable : la diapause. Il s’agit d’un arrêt programmé du développement, déclenché bien avant que les conditions défavorables ne surviennent [Wikipedia] . Le signal principal est la photopériode : la réduction de la durée du jour, perçue dès la fin de l’été, enclenche une cascade hormonale qui bloque le cycle de développement à un stade précis (oeuf, larve, nymphe ou adulte selon l’espèce).
La diapause diffère de la torpeur en ce qu’elle n’est pas simplement un ralentissement passif. C’est un état physiologique actif, génétiquement programmé, qui protège l’insecte contre le froid, la dessiccation et les toxines. L’insecte en diapause peut résister à des températures largement négatives grâce à des cryoprotectants naturels produits dans ses cellules. Il sort de cet état lorsque les conditions redeviennent favorables, guidé là encore par la photopériode et la température.
Un même principe, des mécanismes variés
Torpeur des reptiles, hibernation des mammifères et diapause des insectes répondent au même impératif biologique : traverser une période de pénurie énergétique en réduisant au maximum les dépenses. Les déclencheurs sont communs, froid et photopériode, mais la profondeur de la mise en veille et les mécanismes moléculaires impliqués varient considérablement selon les groupes d’animaux.
Pour aller plus loin
Sources
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