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Pourquoi et comment le camouflage est-il apparu dans le règne animal ?

"Comment certains animaux ont-ils pu développer un camouflage pour se fondre dans leur environnement et à quoi cela leur sert-il ?", nous demande Lo Yro sur notre page Facebook. C'est notre question de la semaine. Merci à toutes et à tous pour votre participation.

Le camouflage, une adaptation fascinante

Le camouflage "est une adaptation morphologique qui évoque toutes les formes de techniques qui permettent de se fondre dans le substrat ou de ne pas être reconnu", définissaient deux biologistes britanniques, Matilda Pembury Smith et Graeme Ruxton, dans la revue Biological Reviews en 2020. Cette fascinante capacité est adoptée par beaucoup d’espèces, indépendamment de leur taxon (famille, genre, embranchement, etc.). "En réalité, le terme camouflage est un mot valise pour évoquer un grand nombre de techniques", ajoutent les scientifiques. 

CAMOUFLAGE VISUEL. Nous n'aborderons dans cet article que le camouflage visuel, le mieux connu, mais, un camouflage peut également être odorant ou auditif.

Lire aussiLe mimétisme, une vieille invention

Comment le camouflage est-il apparu ?

Dans l’évolution, le camouflage est apparu à force de sélection naturelle, induite par la pression environnementale (lire l'encadré en fin d'article). Cette dernière agit comme un filtre, ou un tamis qui sélectionne uniquement les formes de phénotypes capables de survivre. Un des exemples le plus connu est celui du phalène de bouleau (Biston betularia), un papillon qui était initialement de couleur blanche pour se fondre dans les motifs du bois et éviter de se faire manger.

Mais avec la révolution industrielle anglaise au 19e siècle, les écorces se sont recouvertes de charbon et les papillons blancs sont alors devenus visibles. Cet évènement a favorisé la multiplication des phalènes de bouleau noirs. Ces derniers existaient bien avant le 19e siècle mais ils étaient très rares étant donné leur succès reproductif (leur allèle codant pour la couleur les désavantageait car ils se faisaient manger par les prédateurs et ne pouvaient donc pas transmettre la variation). La tendance s’est donc inversée quand leurs motifs et leur couleur se sont retrouvées adaptées aux nouvelles pressions environnementales (des troncs sombres).

Le principe est similaire pour le camouflage : il s’est affiné au fil des années, à force de sélection, dérive et pression environnementale (lire l'encadré en fin d'article). Les espèces les mieux camouflées étaient moins repérables, avaient donc moins de chances de se faire manger (dans le cas des proies), ou plus de chances de surprendre les proies et de se nourrir correctement (dans le cas des prédateurs). Voilà comment des camouflages aussi complexes que celui du caméléon, du tigre ou encore des phasmes sont apparus.

un phalène de bouleau blanc Crédit : Dominique Halleux / Biosphoto / Biosphoto via

Biston betularia, version blanche sur un bouleau. Crédits : Dominique Halleux / Biosphoto / Biosphoto via AFP

Pourquoi utiliser le camouflage ?

Prenons deux exemples d’espèces ayant fait du camouflage leur spécialité, mais avec des techniques totalement différentes : la grenouille de verre (Hyalinobatrachium sp.) et le papillon vice-roi (Limenitis archippus).

La grenouille de verre réalise ce qu’on appelle un cryspis. "C’est une adaptation qui implique la coloration du corps pour éviter d’être repéré. Il y a beaucoup de formes de crypsis mais la plus répandue reste celle où le corps, grâce à ses couleurs et ses motifs, se fond parfaitement dans l’environnement proche", précisent les deux biologistes britanniques dans leur étude de 2020.

Comme vous pouvez le voir ci-dessous, cette petite grenouille d’Amérique centrale a trouvé le camouflage parfait. Sa peau translucide laisse passer les rayons du soleil, ce qui la rend presque indétectable quand elle est immobile. D’après un article paru en 2020 dans la revue Pnas, il est question de comprendre comment ces grenouilles arrivent à améliorer leur camouflage. Si le dos de cet anoure est vert feuille, le ventre est d’une transparence totale, ce qui fait qu’on voit ses organes au travers. Ce faisant, si l’animal se positionne sous une feuille, alors on ne voit presque pas son contour ou son ombre !

le dessous d\'une grenouille de verre.

Hyalinobatrachium sp vue du dessous. On distingue parfaitement les organes internes de la grenouille, grâce à sa peau "de verre". Crédits : ERNESTO BENAVIDES / AFP

Le papillon vice-roi, lui, utilise une autre forme de camouflage, appelé "mimétisme". "C’est la capacité que possède un organisme à se faire passer pour un autre en copiant son apparence", définissent les deux biologistes britanniques. Voyez dans l'image ci-dessous comme il est difficile de différencier le vice-roi du papillon monarque (Danaus Plexippus). Ces deux espèces, très distinctes d’un point de vue génotypique, sont très semblables d’un point de vue phénotypique (lire l'encadré en fin d'article).

Alors pourquoi copier l'apparence du papillon monarque ? Il faut savoir que ce dernier est capable de réaliser des incroyables migrations à travers l’Amérique du Nord. Sous forme de chenille, il mange une famille de plantes, les asclépiades, qui contiennent des toxines puissantes. Les chenilles, en les ingérant, deviennent, à leur tour, toxiques et immangeables pour les oiseaux, potentiels prédateurs. L’adulte monarque conserve cet atout majeur. C’est donc en toute logique que les oiseaux ont appris à les reconnaitre pour ne pas les dévorer.

Et c’est là qu’intervient l’avantage de ressembler au monarque : éviter les prédateurs. Le vice-roi, a donc, à force d’évolution, de mutations aléatoires, de dérives génétiques et de pression environnementale (lire l'encadré en fin d'article), réussi à tellement ressembler au monarque qu’il peut contrer les problèmes de prédations, alors qu’il n'est absolument pas toxique !

      

A gauche, le papillon monarque, toxique pour ses prédateurs, et à droite le vice-roi, qui a usé du mimétisme pour se camoufler de ses prédateurs. Crédits : SANKA VIDANAGAMA / NurPhoto / NurPhoto via AFP et ANUWAR HAZARIKA / NurPhoto / NurPhoto via AFP

Les mécanismes de l'évolution

La théorie de l’évolution de Charles Darwin est née dans son livre De l’origine des espèces publié en 1859 et est à la base de toute la classification du vivant que nous connaissons actuellement. Elle est basée sur trois piliers :

- Le principe de variation : deux individus de la même espèce peuvent présenter une variabilité phénotypique (ensemble des caractères apparents et observables), dues à des variations génétiques (un gène possède plusieurs versions de lui-même, appelées allèles et qui sont à l’origine des différences génotypiques)


Le principe d’hérédité : les variations évoquées précédemment sont transmissibles d’une génération à l’autre.
- Le principe d’adaptation : les individus les plus adaptés sont les plus enclins à survivre et à se reproduire afin de transmettre les variations avantageuses. On connait ce principe sous le nom de "sélection naturelle".

Au cours du temps, cette théorie s'est enrichie, notamment avec les travaux de génétique de Gregor Mendel au début du 20ème siècle. Il introduit par exemple le concept de la dérive génétique (c’est la fréquence des allèles qui change dans une population de manière aléatoire, d’une génération à une autre) ou la récessivité et dominance des allèles (phénomène qui induit que deux allèles peuvent co-exister dans un génotype sans forcément s’exprimer en même temps, c'est le cas du rhésus sanguin par exemple).