Les sens du dauphin
Sa Vue
Au
cours de son évolution le dauphin est passé d’un milieu de vie
terrestre à un milieu aquatique. Ses yeux se sont donc adaptés à
la vie marine.
Les orbites oculaires sont disposés latéralement, de chaque côté de la tête, lui offrant une vision vers l’avant, sur les côtés et même vers l’arrière.
Cependant, sa vision est principalement monoculaire, ce qui explique les mouvements de leur corps (les os de la tête étant soudés) successifs d'un côté, puis de l'autre afin de regarder un objet.
L'eau de mer transporte beaucoup de sel ainsi que d'autres agents corrosifs.
Afin de se protéger, des glandes secrètent un liquide épais et huileux recouvrant en permanence la surface des yeux. Le dauphin ne possède pas de glande lacrymale (comme chez l’homme), ce qui le met dans l’incapacité de pleurer en dépit de ses émotions.
Les orbites oculaires sont disposés latéralement, de chaque côté de la tête, lui offrant une vision vers l’avant, sur les côtés et même vers l’arrière.
Cependant, sa vision est principalement monoculaire, ce qui explique les mouvements de leur corps (les os de la tête étant soudés) successifs d'un côté, puis de l'autre afin de regarder un objet.
L'eau de mer transporte beaucoup de sel ainsi que d'autres agents corrosifs.
Afin de se protéger, des glandes secrètent un liquide épais et huileux recouvrant en permanence la surface des yeux. Le dauphin ne possède pas de glande lacrymale (comme chez l’homme), ce qui le met dans l’incapacité de pleurer en dépit de ses émotions.
Les dauphins possèdent également la faculté de modifier la forme du cristallin selon qu’ils se situent dans l’air ou dans l’eau, grâce au développement de muscles oculaires puissants. Lorsqu’ils changent de milieu, l’image formée dans l’œil ne se situe pas correctement sur la rétine, ce qui rendrait leur vison flou. C’est pour cela que la courbure du cristallin se modifie, et que la distance focale varie. Alors l’image se formera sur la rétine ce qui provoquera une vision nette.
Cependant leurs yeux sont dépourvus de cônes (photorécepteurs situés au fond de l'œil, sur la fovéa, zone au centre de la rétine), ce qui suppose fortement que le dauphin ne voit pas les couleurs. Cela peut s'expliquer par le fait que ces composants, permettant une vision diurne (comme pour les primates) lorsqu'ils sont sollicités par une forte intensité lumineuse, ne leurs étaient plus nécessaires.
En effet, l'environnement sous-marin (dans les profondeurs surtout) étant plus sombre, la faculté de voir les couleurs n'était plus utile, voire impossible. Celle-ci s'est donc sûrement perdue au cours de l'évolution.
Malgré tout, le dauphin garde une acuité visuelle très bonne.
Cependant leurs yeux sont dépourvus de cônes (photorécepteurs situés au fond de l'œil, sur la fovéa, zone au centre de la rétine), ce qui suppose fortement que le dauphin ne voit pas les couleurs. Cela peut s'expliquer par le fait que ces composants, permettant une vision diurne (comme pour les primates) lorsqu'ils sont sollicités par une forte intensité lumineuse, ne leurs étaient plus nécessaires.
En effet, l'environnement sous-marin (dans les profondeurs surtout) étant plus sombre, la faculté de voir les couleurs n'était plus utile, voire impossible. Celle-ci s'est donc sûrement perdue au cours de l'évolution.
Malgré tout, le dauphin garde une acuité visuelle très bonne.
Son Toucher
La
peau des cétacés comporte un système de terminaisons nerveuses
capsulées (moyen de regrouper un maximum de terminaisons nerveuses
au même endroit) et organisées, ce qui accentue leur ressenti lors
d’un rapprochement. Ce dernier est très important et fait partie
intégrante de leur quotidien. En effet, vivant en groupe, le dauphin
a une forte socialisation qui se traduit souvent par des contacts
entre individus. Selon l’endroit du toucher et sa vigueur, cela
pourra signifier la filiation, montrer une colère ou une agression. Certaines
zones de leur corps jouent un rôle particulier, puisque plus
sensibles, comme au niveau de la tête, de l’évent, autour des
yeux, du rostre et des mâchoires.
|
Son Odorat et son Goût
En raison de la migration des narines des cétacés au sommet du
crâne, au cours de leur évolution, ces mammifères marins ont perdu
progressivement leur faculté de détection des odeurs.
Seules quelques espèces de dauphins ont conservées des capacités gustatives, qui leur permettent de discerner uniquement le sucré, le salé et l’amer.
Seules quelques espèces de dauphins ont conservées des capacités gustatives, qui leur permettent de discerner uniquement le sucré, le salé et l’amer.
Sa sensibilité aux champs magnétiques
Des compétences sensorielles insoupçonnées chez les dauphins ont été dévoilées au grand jour il y a peu : sa perception magnétique (qui serait à l’origine du phénomène de migration et de navigation pour les espèces concernées).
Jusque-là, le mystère restait entier quant à l’existence de cette perception chez les mammifères marins, bien que les dauphins suivent les migrations de leur nourriture.
L’Equipe du Laboratoire d'Ethologie Animale et Humaine et le parc animalier de Planète Sauvage, travaillant en collaboration, ont démontré pour la première fois une sensibilité aux champs magnétiques des dauphins.
Jusque-là, le mystère restait entier quant à l’existence de cette perception chez les mammifères marins, bien que les dauphins suivent les migrations de leur nourriture.
L’Equipe du Laboratoire d'Ethologie Animale et Humaine et le parc animalier de Planète Sauvage, travaillant en collaboration, ont démontré pour la première fois une sensibilité aux champs magnétiques des dauphins.
Après cette découverte, des recherches plus récentes démontrent que les dauphins sont sensibles au champ magnétique terrestre, engendré par les mouvements du noyau métallique liquide de couches profondes de la Terre (champ géomagnétique : 4,5µTesla). En effet, certaines zones de leur cerveau recèlent de cristaux d'oxyde de fer (de magnétites). Ils disposent donc, en quelque sorte, d'une aiguille magnétique qui les guide dans leur navigation, telle une boussole de marin. Les anomalies géomagnétiques constituent pour eux des repèrent qu'ils mémorisent. C'est la raison pour laquelle des variations aléatoires de ces champs, dues par exemple aux éruptions solaires, les perturbent dans leurs trajets et peuvent les égarer. Certains échouements en masse sont même expliqués par ce phénomène.
Ces études ouvrent une grande porte à l’exploration du monde sensoriel des animaux, et surtout des mammifères marins, et amène un nouveau questionnement quant à la sensibilité magnétique des animaux qui reste un univers très mal connu.
Ces études ouvrent une grande porte à l’exploration du monde sensoriel des animaux, et surtout des mammifères marins, et amène un nouveau questionnement quant à la sensibilité magnétique des animaux qui reste un univers très mal connu.
Son Ouïe
Avant tout, les dauphins sont des animaux acoustiques. D'ailleurs leur environnement aquatique leur est bénéfique : les ondes sonores se répandent 5 fois plus vite dans l'eau que dans l'air.
Pour conserver l’hydrodynamisme, leur pavillon de l’oreille a finalement disparu pour être remplacé par une oreille interne localisée à l’arrière de l’œil. L’échelle des fréquences audibles s’est élargie vers les infrasons (environ 20 Hertz, très grave) et dans les ultrasons (jusqu'à 200 kilohertz, très aigü).
La transmission et la réception des sons vers l’oreille interne se fait par l’os de la mâchoire inférieure. Ainsi la surface de la peau des mâchoires est parfois utilisée pour détecter les vibrations de basses fréquences. Les cétacés sont en mesure d’émettre une grande quantité de sons utiles afin de communiquer entre eux.
Pour conserver l’hydrodynamisme, leur pavillon de l’oreille a finalement disparu pour être remplacé par une oreille interne localisée à l’arrière de l’œil. L’échelle des fréquences audibles s’est élargie vers les infrasons (environ 20 Hertz, très grave) et dans les ultrasons (jusqu'à 200 kilohertz, très aigü).
La transmission et la réception des sons vers l’oreille interne se fait par l’os de la mâchoire inférieure. Ainsi la surface de la peau des mâchoires est parfois utilisée pour détecter les vibrations de basses fréquences. Les cétacés sont en mesure d’émettre une grande quantité de sons utiles afin de communiquer entre eux.
Son SONAR
Les odontocètes, ne possédant pas d’oreille externe, ont développé un S.O.N.A.R. biologique (SOund NAvigation and Randing, qui signifie navigation et évaluation de la distance par le son) qui leur permet d’explorer les milieux aquatiques. Ce système d'écholocation n’a pas été démontrée chez les mysticètes.
Grâce à leur SONAR, les dauphins peuvent "voir avec les sons" : ils forment ainsi des images sonores des objets qui les entourent. Au départ, ils émettent des sons graves, allant loin et rayonnant dans un large périmètre, leur permettant d'obtenir une vision floue de l'obstacle. Afin de préciser cette image, il émet des ultrasons.
Grâce à leur SONAR, les dauphins peuvent "voir avec les sons" : ils forment ainsi des images sonores des objets qui les entourent. Au départ, ils émettent des sons graves, allant loin et rayonnant dans un large périmètre, leur permettant d'obtenir une vision floue de l'obstacle. Afin de préciser cette image, il émet des ultrasons.
SONAR_son_converti.mp3 | |
File Size: | 471 kb |
File Type: | mp3 |
Le SONAR
utilise le même principe que les radars hormis le fait que ce ne sont
pas des ondes électromagnétiques (produites en faisant circuler un
courant électrique variable à haute-fréquence dans un conducteur
métallique), mais des ondes sonores à hautes fréquences, émises par une cavité proche de l’évent.
Les dauphins n’émettent pas des ondes ultrasonores en continu mais des salves très brèves appelées clics.
Un train de clics est une série de plusieurs clics. Suivant que le dauphin cherchera à se localiser ou à trouver de la nourriture, il modifiera la durée du train de clics et le nombre de clics contenus dans un train. Les clics d’un même train sont émis à intervalles de temps réguliers et ont la même fréquence.
Afin de se localiser, le dauphin émet d’autres clics de fréquence 50 kiloHertz et de portée de plusieurs centaines de mètres. Ces clics, espacés de 220 millisecondes se réfléchissent sur le fond marin et sont captés à leur retour par le dauphin.
Un train de clics est une série de plusieurs clics. Suivant que le dauphin cherchera à se localiser ou à trouver de la nourriture, il modifiera la durée du train de clics et le nombre de clics contenus dans un train. Les clics d’un même train sont émis à intervalles de temps réguliers et ont la même fréquence.
Afin de se localiser, le dauphin émet d’autres clics de fréquence 50 kiloHertz et de portée de plusieurs centaines de mètres. Ces clics, espacés de 220 millisecondes se réfléchissent sur le fond marin et sont captés à leur retour par le dauphin.
clics_son_converti.mp3 | |
File Size: | 1360 kb |
File Type: | mp3 |
Ces ondes sont produites par le jeu des 6 sacs aériens qui se trouvent dans la cavité de l'évent : les sacs vestibulaires, accessoires et maxillaires. Elles sont ensuite focalisées par le melon, l’organe graisseux situé au niveau de la tête, qui joue le rôle de "loupe acoustique".
Le simple fait de bouger sa
tête lui permet d'envoyer les ondes sonores dans la direction
souhaitée.
Celles-ci, qui parcourent le milieu aquatique, sont réfléchies par un obstacle (proies, prédateurs, reliefs) que l’animal reçoit sous forme d’échos. La mâchoire inférieure capte les ondes, jusqu'à l'oreille interne, qui sont alors interprétées par le cerveau. En analysant les échos ultrasonores qui lui reviennent, le cerveau des odontocètes crée une image acoustique de l’objet rencontré par les ondes. Les résultats de cette analyse est une localisation dans l’espace de la cible avec des informations sur ses évolutions ainsi que sa vitesse, sa silhouette mais également sur sa structure interne. C'est le principe de l'effet Doppler.
L'effet Doppler ou effet Doppler-Fizeau est le décalage de fréquence d’une onde entre la mesure à l'émission et la mesure à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Si on désigne de façon générale ce phénomène physique sous le nom d'effet Doppler, on réserve le terme d'« effet Doppler-Fizeau » aux ondes électromagnétiques.
Le SONAR du dauphin est si sensible que ce dernier a la capacité d'identifier un seul poisson qui se trouve pourtant parmi tout un banc. Encore plus impressionnant : il est capable de faire la distinction entre deux pièces de métal à 3 kilomètres de distance et dans l'obscurité.
L'effet Doppler ou effet Doppler-Fizeau est le décalage de fréquence d’une onde entre la mesure à l'émission et la mesure à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Si on désigne de façon générale ce phénomène physique sous le nom d'effet Doppler, on réserve le terme d'« effet Doppler-Fizeau » aux ondes électromagnétiques.
Le SONAR du dauphin est si sensible que ce dernier a la capacité d'identifier un seul poisson qui se trouve pourtant parmi tout un banc. Encore plus impressionnant : il est capable de faire la distinction entre deux pièces de métal à 3 kilomètres de distance et dans l'obscurité.
Afin de mieux comprendre le principe du SONAR, nous avons réalisé une expérience à l'aide d'un émetteur, de deux récepteurs, d'un générateur et d'un oscilloscope (instrument de mesure destiné à
visualiser un signal électrique).
Dans un premier temps, nous avons placé l’émetteur face aux récepteurs le tout connecté à un oscilloscope et à un générateur d'électricité. L'un était toujours placé à 0 centimètre ("récepteur jaune" : J) tandis que nous déplacions l'autre ("récepteur bleu" : B), afin de pouvoir obtenir les résultats ci-dessous :
(Exemple: B décalé de 20 centimètres par rapport à J ).
(Exemple: B décalé de 20 centimètres par rapport à J ).
A l'aide de ces résultats, pour trouver la vitesse de propagation du son provoqué par le SONAR, nous avons utilisé la formule vitesse = distance/temps ( v = d/t ).
En prenant t=1µs donc d = 0.0327x1cm, nous avons alors appliqué la formule:
v = 0.0327/1
v = 0.0327cm.µs-1
Les unités n'étant pas facilement utilisables nous avons converti le résultat en m.s-1.
Nous avons donc trouvé que les ondes sonores du SONAR se propagent à une vitesse de v = 327 m.s-1 .
En prenant t=1µs donc d = 0.0327x1cm, nous avons alors appliqué la formule:
v = 0.0327/1
v = 0.0327cm.µs-1
Les unités n'étant pas facilement utilisables nous avons converti le résultat en m.s-1.
Nous avons donc trouvé que les ondes sonores du SONAR se propagent à une vitesse de v = 327 m.s-1 .
Dans un deuxième temps, nous avons utilisé un écran afin de simuler un obstacle que pourrait rencontrer le dauphin.
Nous avons placé un récepteur juste à côté de l'émetteur afin que, comme chez le dauphin, l'émetteur et le récepteur soient au même niveau, ainsi qu'un second récepteur collé en face de l'émetteur. Ensuite nous avons placé l'écran, que nous déplacions pour chaque mesure, à une certaine distance de l'émetteur.
Enfin, nous avons relevé les résultats, obtenus avec l'oscilloscope.
Cela nous a permis de connaître le temps mis par l'onde pour parcourir
l'aller-retour (de l'émetteur vers l'écran puis de l'écran vers le récepteur).
Notre but étant de savoir à quelle distance est placé l'écran par rapport à l'émetteur, nous nous sommes servi de la vitesse calculée précédemment et nous avons utilisé la formule : d = (v x t)/2. (Nous divisons par deux la distance afin d'obtenir la valeur d'un aller seul).
Nous avons obtenu les résultats ci-dessous.
Nous avons placé un récepteur juste à côté de l'émetteur afin que, comme chez le dauphin, l'émetteur et le récepteur soient au même niveau, ainsi qu'un second récepteur collé en face de l'émetteur. Ensuite nous avons placé l'écran, que nous déplacions pour chaque mesure, à une certaine distance de l'émetteur.
Enfin, nous avons relevé les résultats, obtenus avec l'oscilloscope.
Cela nous a permis de connaître le temps mis par l'onde pour parcourir
l'aller-retour (de l'émetteur vers l'écran puis de l'écran vers le récepteur).
Notre but étant de savoir à quelle distance est placé l'écran par rapport à l'émetteur, nous nous sommes servi de la vitesse calculée précédemment et nous avons utilisé la formule : d = (v x t)/2. (Nous divisons par deux la distance afin d'obtenir la valeur d'un aller seul).
Nous avons obtenu les résultats ci-dessous.
Nous avons constaté que le temps mis par les ondes pour parcourir l'aller-retour s'accroît lorsque cette distance augmente.
Le temps évolue donc en fonction de la distance. Nous en avons conclu que grâce à son système d'écholocation, le dauphin peut détecter un obstacle et "calculer" très rapidement la distance qui le sépare de lui, sans connaître la vitesse à laquelle les ondes qu'il émet se propagent, ni opération mathématiques. |
Certains indices laissent penser que l’espèce humaine serait dotée d'un tel sens, commun à beaucoup de mammifères, à l’état rudimentaire. Cette capacité a également été développée chez les seuls mammifères volants, les chauves souris.