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"Pendant des milliards d'années, la Terre était calme. Puis, progressivement, la vie est devenue bruyante." Comment les animaux ont commencé à faire du bruit par Juliette Soudarin — 17 janvier 2022
"... Les scientifiques ne savent pas exactement quand les insectes ont commencé à émettre et à entendre des sons. Mais ce qui est sûr, c'est qu'un fossile de "Katydid" datant d'environ 250 millions d'années a montré que cette sorte de sauterelle possédait une anatomie capable de produire des sons. En émettant et entendant des sons, ces premiers insectes [stridulants] pouvaient communiquer à distance, détecter un prédateur, attirer des proies mais aussi charmer un potentiel partenaire. Au moment où les insectes apprenaient à [striduler], les vertébrés ont probablement eux aussi commencé à expérimenter le son, mais sous une forme très primaire." (...) Repéré sur Scientific American → Fossils Reveal When Animals Started Making Noise - Scientific American, 01.01.2022 https://www.scientificamerican.com/article/fossils-reveal-when-animals-started-making-noise/ Traduction : Des fossiles révèlent quand les animaux ont commencé à faire du bruit. "... De récentes découvertes sur l'évolution de l'acoustique animale ont permis de mieux comprendre comment sont nés nos paysages sonores modernes. Les fossiles révèlent quand les principaux types de structures de production et de détection du son sont apparus chez les précurseurs des créatures invertébrées et vertébrées d'aujourd'hui. Et dans certains cas, une modélisation intelligente a permis aux scientifiques de recréer les anciens sons eux-mêmes. De nombreux détails restent à régler, mais nous pouvons maintenant commencer à reconstituer l'aube du vacarme. Les archives fossiles indiquent que la vie sur Terre a commencé il y a 3,7 milliards d'années. Mais ces premiers organismes - y compris les microbes et, beaucoup plus tard, les animaux à corps mou semblables aux jellies [terme anglais signifiant "gelées", pour désigner les animaux marins au corps gélatineux comme les cténophores ou autres Cnidaires] d'aujourd'hui - étaient un groupe silencieux. Ce n'est qu'au cours de l'explosion évolutive de la période cambrienne, il y a entre 541 et 485,4 millions d'années, que les animaux ont acquis certains comportements sonores de base liés à la locomotion et à la prédation. Pourtant, même à cette époque, le silence sous l'eau, où vivaient ces créatures, n'était probablement ponctué que par le glissement des pieds des arthropodes sur le sable ou le léger grincement d'un céphalopode brisant sa coquille. Pendant ce temps, le monde terrestre restait essentiellement silencieux. Plus de 200 millions d'années se sont écoulées avant que [les stridulations des premiers insectes] ne commencent à remplir l'air, donnant naissance à un monde acoustique entièrement nouveau. Le plus ancien insecte putatif connu date de 408 millions d'années et était probablement silencieux et sourd. Les scientifiques ne savent pas exactement quand les insectes ont commencé à émettre ou à entendre des sons, mais les archives fossiles fournissent une date minimale : un orthoptère datant d'environ 250 millions d'années présente l'anatomie productrice de sons caractéristique de ce groupe. Les plus anciens fossiles connus de cigales apparentées datent également de cette époque. Ces insectes peuvent produire des sons exceptionnellement forts en contractant et relâchant rapidement des structures semblables à des tambours sur leur corps, appelées cymbales. Les structures de production du son sont si bien conservées dans certains fossiles d'insectes que les chercheurs peuvent reconstituer les chants que ces créatures chantaient de leur vivant. En 2011, une équipe dirigée par Jun-Jie Gu, aujourd'hui à l'université agricole du Sichuan, en Chine, a découvert qu'un ancien orthoptère spécifique émettait des chants accordés sur une fréquence de 6,4 kilohertz, soit environ une octave de plus que la note la plus aiguë enregistrée par Mariah Carey. Pour ces premiers insectes qui stridulaient ou cymbalisaient, les avantages de produire et d'entendre des sons étaient nombreux. Ils pouvaient communiquer à distance, entendre l'approche des prédateurs et peut-être même attirer des proies en imitant les sons d'un partenaire potentiel de l'animal ciblé. Le son offrait un nouveau moyen d'attirer les partenaires et, ce faisant, donnait lieu à un nouveau type de bataille biologique : l'évolution du plus fort." Traduit d'après www.DeepL.com/Translator (version gratuite) [Image] Anatomical diagram shows the structure and function of a tymbal in a cicada. ______________________________ Lire aussi : → Écoutez le chant d'un grillon d'il y a... 165 millions d'années, 07.02.2012 https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/paleontologie-ecoutez-chant-grillon-il-y-a-165-millions-annees-36570/ Vous aimez le chant des cigales et des sauterelles qui berce vos étés ? Sachez qu'il y a 165 millions d'années, certains orthoptères, comme Archaboilus musicus, chantaient déjà pour attirer leur partenaire sexuel, comme le prouvent des fossiles très bien conservés. Et les biologistes sont parvenus à reconstituer leur chanson... → How Scientists Are Recreating a Mating Call Last Heard in the Jurassic Period | Science | Smithsonian Magazine, jan 2013
https://www.smithsonianmag.com/science-nature/how-scientists-are-recreating-a-mating-call-last-heard-in-the-jurassic-period-164421137/
Par leur mode de communication unique, les grillons Eneopterinae font l'objet d'études portant sur l'évolution de la communication Par Tony Robillard, 17.01.2021 "Les grillons forment un groupe d’insectes Polynéoptères appartenant à l’ordre des Orthoptères et au sous-ordre des Ensifères. Comme beaucoup d’Ensifères, ils se caractérisent par la faculté des mâles à produire des signaux de communication, émis à l’aide de structures spécialisées portées par leurs élytres (ailes antérieures rigidifiées). Cet appareil stridulatoire leur permet de produire des sons servant généralement à attirer la femelle pour la reproduction. Ces insectes sont principalement tropicaux ; on n’en trouve que quelques espèces en France métropolitaine, bien qu’ils peuplent beaucoup de laboratoires de biologie et d’animaleries, où ils servent de nourriture aux NAC (nouveaux animaux de compagnie) en tous genres… De ce fait, seule une poignée d’espèces de grillons a fait l’objet de nombreuses études portant sur la communication acoustique, la sélection sexuelle, ou le fonctionnement du système nerveux. Mais cette apparente familiarité, pour le public comme pour le biologiste, dissimule une grande diversité, souvent méconnue, chez ces insectes dont on connaît près de 5 000 espèces (Cigliano et al. 2021). Cette diversité résulte de leur longue histoire évolutive, car on estime l’origine des grillons à environ 250 millions d’années (Song et al. 2015). Cette diversité touche non seulement leur morphologie, mais aussi leurs habitats, leurs comportements et leurs émissions sonores. Les représentants de la sous-famille Eneopterinae constituent la parfaite illustration de cette diversité, ce qui fait d’eux un groupe modèle depuis une vingtaine d’années pour des études portant sur l’évolution de la communication et sur la diversification, notamment en milieu insulaire (Nouvelle-Calédonie, en Asie du Sud-Est)." Études publiées en 2020 : [Image] Système de communication des Lebinthini, incluant chant du mâle à haute fréquence et réponse vibratoire de la femelle, acquis par exploitation sensorielle du réflexe de fuite présent chez les autres grillons (Source : Robillard, 2021)
Pour éviter les chauves-souris, ces insectes ont appris à absorber leurs ondes sonores. Publié le 14.11.2018 (abonnés) [Image] Le Bombyx Suraka de Madagascar dispose de poils sur le thorax pour absorber les ultrasons émis par les chauves souris THOMAS NEIL ___________________________________________________________________
SUR LE MÊME SUJET :
Dans la chaleur de la nuit, les papillons savent faire comprendre à leurs prédateurs qu’ils ne sont pas bons à manger en émettant des bruits à haute fréquence. Par Loïc Chauveau le 12.05.2016 APOSÉMATISME. Paru dans Plos One le 20 avril dernier, l’article de Nicolas Dowdy et William Conner de l’Université Wake Forest (Caroline-du-Nord) fait la preuve que les papillons de nuit de la famille des Arctiinae et de la sous-famille des Lithosiini utilisent bien des ultra-sons pour informer les chauves-souris qu’ils sont toxiques. Jusqu’à présent, on savait que les sons émis par ces papillons servaient à anticiper les attaques de prédateurs, mais on ignorait s’ils pouvaient aussi servir à les éviter selon le phénomène d’aposématisme, qui consiste à émettre un signal visuel, sonore ou chimique pour avertir l’attaquant que la proie représente un danger pour eux. Au contraire des papillons diurnes, les papillons de nuit sont dotés d’appareils auditifs, des organes tympaniques constitués de cavités situées sur le thorax qui font vibrer une membrane. Cette capacité a été développée au cours d’une histoire évolutive de 65 millions d’années. Les papillons nocturnes sont en effet apparus avant les chauves-souris, lesquelles ont pu dans un premier temps exercer une pression intense sur des proies ne les entendant pas arriver. La sélection naturelle a provoqué l’émergence de l’appareil auditif chez l’insecte. Cet outil réagit aux mêmes fréquences que l’écholocalisation utilisée par les chauves-souris, soit entre 30 et 80 kilohertz (kHz). Le papillon a donc les moyens d’entendre les ultra-sons pour pouvoir fuir ou se laisser tomber au sol. Cela reste le principal moyen de défense de l’insecte, même si certaines espèces ont développé l’émission d’ultrasons pour un autre usage: la détection entre mâles et femelles pour la reproduction. Des proies à l'attitude "nonchalante" ULTRASONS. Si l’appareil auditif permet d’entendre le prédateur arriver, peut-il aussi l’empêcher d’attaquer en lui envoyant des signaux dissuasifs ? C’est ce qu’apporte l’expérience des chercheurs américains. Ceux-ci ont mobilisé de multiples caméras infrarouges pour capter en trois dimensions les vols de murins, une espèce de chauves-souris, et la réponse des vols des papillons tandis que les ultrasons des deux espèces étaient enregistrés, le tout dans des conditions naturelles d’une région du sud-est de l’Arizona. Les chauves-souris se sont vu proposer deux types de menus : des papillons avec leur système auditif et d’autres sans. L’enregistrement des vols des prédateurs a bien montré que ceux-ci cessaient leur attaque lorsque les papillons émettaient des messages auditifs à base de clics. L’attitude des insectes laisse aussi peu de place au doute : en émettant leurs sons, ils ont eu une attitude "nonchalante", comme s’il n’y avait pas urgence à s’enfuir ou se laisser tomber à terre, certains que leur message était bien passé. Sans surprise, les papillons dotés ont eu 1,8 fois plus de chance d’éviter de se faire manger que leurs homologues sourds. Preuve est donc faite que l’appareil auditif acquis lors de l’évolution de ces espèces est bien un moyen actif d’éviter la prédation." [Image] Morphology and acoustic emissions of Pygarctia roseicapitis (A-F) and Cisthene martini (G-L). The moths (A, G) and their corresponding tymbal organs (B, H), oscillogram (C, I), spectrogram (D, J), power spectral density plot (E, K), and the spectrogram of their response to simulated bat cries (F, L) are shown. Tymbal images are oriented with anterior on the left and ventral on the top with some scales removed. Insets show the relative position, orientation, and size of the tymbal (yellow) organ and microtymbals (red) on the thorax of each species. Insets are oriented with anterior on the left and dorsal on the top. Oscillogram, spectrogram, and power spectral density plots (C-E, I-K) show a single activation and relaxation (modulation cycle) of the tymbal organ. Moth responses to simulated bat cries (F, L) show each species’ earliest response and do not correspond to the same segment of time. Bat cries are brightest and sweep from higher to lower frequencies within a single call. Moth clicks are broadband and cluster in groups of clicks. [timbale thoracique]
Le document s'efforce d'éclairer sur la question de l'impact du bruit engendré par les transports routiers sur la faune sauvage en milieu rural.
→ Rapport_bruit_routier_et_faune_sauvage.pdf
http://www.infra-transports-materiaux.cerema.fr/IMG/pdf/1537w-rapport_bruit_routier_et_faune_sauvage.pdf « La communication acoustique s'est développée chez les arthropodes et les vertébrés. Parmi les arthropodes terrestres, la communication acoustique concerne certains insectes. Il s'agit
de la plupart des orthoptères, de certains hyménoptères, diptères, hémiptères, notamment les cigales, coléoptères et papillons. Certains diplopodes et arachnides l'utilisent aussi. Chez les vertébrés, la communication acoustique existe principalement chez les mammifères, les oiseaux et les amphibiens. »
[...]
« En marge des nombreux effets comportementaux, le résultat le plus frappant dans une perspective de conservation de la biodiversité est que des publications récentes qui s'appuient sur des protocoles rigoureux démontrent de façon irréfutable que le bruit d'origine humaine a des effets nuisibles sur la richesse spécifique, la densité de population ou le succès reproductif. »
« Dans ces conditions, si l'objectif est de préserver la biodiversité, le bruit d'origine humaine doit être mieux pris en compte dans les études d'impact de projets d'infrastructures, comme lors de la requalification d'infrastructures existantes. Dans la même perspective, il est essentiel d'évaluer l'exposition au bruit des différents milieux naturels remarquables identifiés. »
[...]
Avant de devenir une adulte, la fourmi passe par 3 stades, l’œuf, la larve et la nymphe (ou pupe). Pour les jeunes fourmis au stade de nymphe, pris entre la larve et l’âge adulte, le statut passe par le fait d’être entendu. Cette nouvelle découverte [...] confirme que les fourmis peuvent communiquer des informations abstraites à travers le son en plus des signaux chimiques. [Extraits sonores] Il s’avère que ces sons sont essentiels pour les nymphes afin de maintenir leur place dans la hiérarchie des fourmis, au-dessus de leurs jeunes frères et sœurs, les larves. Lorsque des fourmis ouvrières adultes entendent les sons émis par les pupes, elles deviennent prioritaires face à leurs congénères muets lors d’opérations de sauvetage du nid. Les nymphes rendues expérimentalement muettes perdent ce statut de priorité plus élevée. [...]
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Parasitoid flies eavesdrop on the mating songs of male Hawaiian crickets, creating conflict between sexual and natural selection. Here, the authors investigate the selection acting on a recently evolved male mating signal, a “purring” song, which appears to be undetected by parasitoids. Responses of intended and unintended receivers to a novel sexual signal suggest clandestine communication Nature Communications, 04.02.2021 Robin M. Tinghitella, E. Dale Broder, James H. Gallagher, Aaron W. Wikle & David M. Zonana Traduction : Les mouches parasitoïdes écoutent les chants d'accouplement des grillons hawaïens mâles, créant un conflit entre la sélection sexuelle et naturelle. Les auteurs étudient ici la sélection agissant sur un signal d'accouplement mâle récemment évolué, un chant "ronronnant", qui semble ne pas être détecté par les parasitoïdes. Résumé (extrait) : Dans les études de terrain, les grillons femelles répondent positivement aux ronronnements, mais pas les mouches parasitoïdes qui écoutent aux portes, ce qui suggère que le ronronnement peut permettre une communication privée entre les grillons. Contrairement aux hypothèses de biais sensoriel et de préférence pour la nouveauté, les fonctions de préférence (pression sélective) sont presque plates, et sont déterminées par une variation interindividuelle extrême de la forme de la fonction. Notre étude offre un test empirique rare des rôles de la sélection naturelle et sexuelle dans les premières étapes de l'évolution des signaux. Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite) [Image] Positive phonotactic behavior in female crickets and flies depends upon song type. [Pacific field crickets, Teleogryllus oceanicus / North American parasitoid fly, Ormia ochracea]
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - En épingle en 2020 : Septembre "Les œcanthes sont des grillons (Orth. Gryllidés) arboricoles chanteurs. Les mâles stridulent pour attirer une femelle. La femelle qui grignote sur le dos de son partenaire où elle est juchée pendant l'acte un cadeau alimentaire. Autant de copulations, autant d'énergie pour ses ovocytes. C'est le cas chez Oecanthus henryi, bien étudié au Bengalore (Inde) pour ses stridulations. Les grillonnes sont a priori d'accord. Mais elles cherchent à faire affaire avec les grillons qui chantent le plus fort. Entre ceux-ci, la concurrence est rude, si rude que s'est développée la pratique de faire un trou dans une feuille la plus grande possible et de s'en servir comme porte-voix. Mais chanter fort attire de gros ennuis, sous forme de prédateurs qui chassent à l'oreille. Alors rester coi ? On survit mais on a passé son tour…
Viraj R. Torsekar et Rohini Balakrishnan ont monté une manip pour étudier ce dilemme, dans le cadre plus général de l'hypothèse du déploiement de stratégies alternatives de reproduction qui pourraient être un moteur de l'évolution.
Dans une cage à l'extérieur, ils ont fait 3 lots d'œcanthes, qu'ils ont installés avec des effectifs différents de l'Araignée-lynx verte, très agressive, Peucetia viridans (Aran. Oxyopidé), représentant 3 niveaux de risque de mort.
Plus ce niveau est élevé, plus la mortalité (mesurée par le nombre de nuits de survie) est forte, moins il y a de reproduction – résultat attendu. Face à un risque fort, les mâles, en restant silencieux, bougent et ont tendance à se rapprocher d'un individu stridulant vigoureusement. Leur comportement n'est pas grégaire en nature, c'est une réponse à la situation. Ils adoptent une stratégie « de satellite », qu'on peut désigner aussi par stratégie du passager clandestin, qui profite sans payer – dans ce cas qui peut éventuellement intercepter sans effort une femelle attirée.
Les grillonnes de leur côté ne modifient en rien leur comportement : certaines, « phonotactiques » se dirigent vers un mâle sonore, d'autres ne se déplacent pas.
Quant aux chances de survie des grillons, elles ne sont pas corrélées avec l'effort global de stridulation, mais avec l'âge moyen des mâles. En fait, ils ne chantent qu'à partir d'un certain âge et ce sont les vieux qui ont le meilleur succès reproducteur.
La morale : face au danger imminent, faire le passager clandestin. Au pire, on passe seulement son tour."
Article source (gratuit, en anglais)
Photo : Oecanthus henryi attaqué par une Araignée-lynx verte. Cliché Viraj Torsekar
À (re)lire, l'Épingle L'un chante, l'autre pas, de 2019
Résistance et élasticité exceptionnelles : les propriétés étonnantes de la soie que fabriquent les araignées intéressent depuis longtemps les scientifiques et les ingénieurs. Aujourd’hui, ils étudient aussi leurs interactions avec les ondes, qu’elles soient lumineuses ou sonores. Et après qu’une équipe a proposé d’utiliser du fil d’araignée comme capteur optique, voilà qu’une autre équipe suggère de s’inspirer des toiles d’araignées pour nous isoler du bruit. Par Nathalie Mayer. Futura-Sciences, 12.09.2016 [Image] Sur ces schémas, différents modes de vibration du métamatériau acoustique conçu par nos chercheurs européens. (M. Miniaci et al., 2016 AIP Publishing) [L'étude] Spider web-inspired acoustic metamaterials - Applied Physics Letters, 19.08.2016 http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/109/7/10.1063/1.4961307
"Dans les forêts d'Amérique tropicale, les chants des cigales du genre Zammara sont omniprésents. Elles font partie des insectes les plus bruyants du monde, le niveau sonore de leur chant pouvant dépasser 100 décibels à 50 cm. Des milliers de cigales chantent parfois en même temps, ce qui sature l'espace acoustique, et les oiseaux doivent donc s'adapter à cette situation pour pouvoir continuer à communiquer."
Quand les cigales chantent, les oiseaux doivent se taire (ou presque). Ornithomedia, 27.05.2015
Source Robert Hall, William Ray, Angela Beck et James Zook (2015). Cicadas impact bird communication in a noisytropical rainforest. Behavioral Ecology. http://beheco.oxfordjournals.org/content/early/2015/04)/02/beheco.arv018.full.pdf+html [Vidéo] Cicada, Zammara smaragdina - YouTube, Andreas Kay, 24.03.2012 https://www.youtube.com/watch?v=NKGcnKvv5rg
Selon le bioacousticien Bernie Krause, la moitié des sons de la nature ont disparu depuis les années 1960. En raison des activités humaines, les bruits sont inaudibles, les animaux se taisent.
Par Marie-Béatrice Baudet. Le Monde - Planète. « Le grand orchestre de la nature est peu à peu réduit au silence »
Entretien
« Musicien dès son plus jeune âge, l'Américain Bernie Krause, 74 ans, reste l'une des figures emblématiques de la musique électronique. Il a participé en studio à l'enregistrement de musiques de films célèbres (Rosemary's Baby, Apocalypse Now). Cet amoureux des sons et de la nature, devenu docteur en bioacoustique, a inventé le terme biophonie (les sons émis par les organismes vivants). Il publie chez Flammarion Le Grand Orchestre animal (324 pages, 21,85 euros). »
[...]
Pourquoi parlez-vous d'un grand orchestre animal ?
« [...] J'ai trouvé en Afrique, au Kenya notamment, des paysages sonores extrêmement bien ordonnés comme le montrait l'analyse des spectrogrammes : les insectes tissaient la toile de fond, chaque espèce d'oiseau marquait son territoire acoustique, les grands félins occupaient d'autres niches à l'instar des serpents ou des singes. »
[...]
Les sons ont-ils disparu ou la cacophonie humaine fait-elle qu'on ne parvient plus à les entendre ?
« Les deux. L'extraction minière, l'exploitation forestière, l'étalement urbain, et la pollution qui en résulte, réduisent la superficie des habitats sauvages. De même, en noyant les sons naturels de la biophonie et de la géophonie (les sons provenant d'éléments naturels tels que le vent, l'eau, la pluie et les mouvements du sol) sous notre cacophonie, nous perturbons ou détruisons la nature elle-même. »
« Certains animaux, comme les insectes, sont plus touchés que d'autres. Dans les forêts tropicales, les prédateurs tentent de s'adapter car il leur est plus difficile d'entendre leurs proies. [...] »
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