Les chauves-souris utilisent les feuilles comme réflecteurs pour repérer et attraper leurs proies

Le Guru est de retour de ses 10 jours de vacances au cours desquelles il a suivi l’actualité scientifique d’assez loin. Il n’y aura donc pas de séance de rattrapage, le Guru s’étant focalisé sur l’information scientifique publiée fin de semaine dernière, début de cette semaine.

Les chauves-souris utilisent les feuilles comme des  » miroirs  » sonores pour trouver (et manger) des insectes furtifs, selon de nouvelles recherches.

Image d’entête, à partir de l’étude : gros plan d’une chauve-souris Micronycteris microtis s’approchant d’une sauterelle présentée sur une feuille artificielle, enregistrée avec une caméra haute vitesse sensible à l’infrarouge à une fréquence d’images de 500 images par seconde sous lumière infrarouge. (Inga Geipel et coll./ Current Biology)

Même les nuits sans lune, les chauves-souris Micronycteris microtis sont capables d’attraper les insectes qui se reposent immobiles et silencieux sur les feuilles. De nouvelles recherches du Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) montrent que les chauves-souris réussissent cet exploit apparemment impossible en approchant des paquets de feuilles de différentes directions. Cela leur donne la chance d’utiliser leur écholocalisation pour trouver des proies camouflées, même celles qui tentent spécifiquement de se cacher des relevés acoustiques.

Selon Inga Geipel, Tupper Postdoctoral Fellow au STRI et auteur principal de l’étude :

Pendant de nombreuses années, on a pensé qu’il était impossible pour les chauves-souris de trouver des proies silencieuses et immobiles reposant sur les feuilles par la seule écholocation.

En combinant les données d’une expérience utilisant un “écholocalisateur” (biosonar) avec des images vidéo de caméras vidéo à haute vitesse de chauves-souris s’approchant d’une proie (Exemple avec le GIF en entête), l’équipe a découvert à quel point l’angle d’approche était important pour les prouesses de chasse des chauves-souris.

Les chauves-souris peuvent imprégner une zone d’ondes sonores, puis écouter les échos qui reviennent pour étudier leur environnement. Cela fonctionne un peu comme un radar qui utilise le son au lieu des ondes radio. Cependant, cette technique n’est pas infaillible : les feuilles sont de très bons réflecteurs sonores, elles noient donc les échos produits par les insectes qui se cachent dans une touffe de feuilles. Ce mécanisme de camouflage naturel est connu sous le nom de camouflage acoustique et rend les insectes, à toutes fins pratiques, indétectables pour les chauves-souris.

Du moins, c’est ce qu’on pensait. Pour comprendre comment les chauves-souris choisissent leurs proies grâce au camouflage acoustique, l’équipe a dirigé les ondes sonores vers une feuille (avec et sans insecte) sous plus de 500 angles différents. À partir de ces données, ils ont créé une représentation tridimensionnelle des échos qu’elle génère. Pour chaque direction, l’équipe a également calculé l’intensité de l’écho sur les 5 fréquences sonores différentes présentes dans l’appel d’une chauve-souris.

Comme on pouvait s’y attendre, les feuilles avec et sans insectes étaient de très bons réflecteurs sonores si le son s’approche à un angle inférieur à 30 ° (plus ou moins à partir de l’avant droit). Pour une chauve-souris qui s’approche à ces angles, tout écho généré par un insecte sera noyé par l’écho de la feuille. Cependant, Geipel et ses collègues ont constaté que pour des angles supérieurs à 30 degrés, les ondes sonores entrantes rebondissent sur la feuille comme la lumière sur un miroir ou un lac. Une approche à cet angle fait ressortir clairement l’écho de l’insecte sur le fond silencieux de la feuille.

Mécanismes permettant de détecter les proies immobiles (ellipse brune) sur une feuille ou à la surface de l’eau. (A) Ombres acoustiques. Le son réfléchi par la proie (flèche brune) et le son réfléchi par la surface de la feuille (flèche verte) interfèrent entre eux et créent une ombre acoustique. (B) Effet miroir acoustique. En raison des réflexions multiples entre la proie et la surface de l’eau, le son est amplifié et réfléchi vers la chauve-souris. (C) L’effet spéculaire supposé. La chauve-souris s’approche à un angle d’incidence élevé et ne perçoit que des échos de proie (flèche brune). Le son qui empiète sur la surface de la feuille (flèche verte) est réfléchi loin de la chauve-souris. (Inga Geipel et coll./ Current Biology)

 

Les auteurs concluent que l’angle optimal d’approche des chauves-souris par rapport aux insectes au repos sur les feuilles se situe entre 42 et 78 *.

Pour vérifier leurs résultats, Geipel a enregistré des chauves-souris réelles à la station de recherche de la STRI de Barro Colorado Island au Panama alors qu’elles chassaient des insectes placés sur des feuilles artificielles. Leurs approches ont été filmées à l’aide de deux caméras à haute vitesse, et Geipel a utilisé les images pour reconstituer les trajectoires de vol des chauves-souris qui se sont rapprochées des insectes. Près de 80 % des angles d’approche se trouvaient dans la plage d’angles qui fait que les feuilles servent de réflecteurs, rapporte-t-elle, ce qui suggère que les résultats sont bons.

Selon M. Geipel :

Cette étude change notre compréhension des utilisations potentielles de l’écholocalisation. Elle a des implications importantes pour l’étude des interactions prédateur-proie et pour les domaines de l’écologie sensorielle et de l’évolution.

L’étude publiée dans Cell Biology : Bats Actively Use Leaves as Specular Reflectors to Detect Acoustically Camouflaged Prey.