CÉTACÉS: CARACTÉRISTIQUES, SYSTÈME NERVEUX, CIRCULATOIRE - LA BIOLOGIE - 2025

Les cétacés sont des mammifères placentaires qui vivent dans l'eau. Ils sont composés de 80 espèces, pour la plupart marines, à l'exception de certains dauphins qui vivent en eau douce.

Ce groupe d'animaux carnivores comprend les dauphins, les marsouins et les baleines. Parmi ceux-ci se trouve la baleine bleue, le plus gros animal du monde, pesant 190 tonnes et mesurant entre 24 et 30 mètres de long.

L'ancêtre des cétacés vivait à l'Éocène, il y a environ 50 millions d'années. C'est le Pakicetus, un artiodactyle primitif dont l'élément commun avec les cétacés est la structure de son oreille interne.

L'évolution de cette espèce se poursuit, le basilosaure étant le premier cétacé aquatique, qui possède de nombreuses grosses dents acérées, ce qui lui permet de moudre sa nourriture.

Les cétacés ont souffert de l'attaque incessante des humains, qui les chassent pour commercialiser leur viande, leur graisse et leur huile. Cela a conduit de nombreuses espèces en danger d'extinction, comme le rorqual bleu et le cachalot.

De plus, ces animaux meurent également d'autres causes liées à l'homme: l'impact de leur corps contre les bateaux de pêche, les dommages qu'ils subissent du fait des engins de pêche au crabe des neiges et les variations climatiques dues à la pollution de l'environnement.

Caractéristiques générales

Cachalot Physeter microcephalus. Tiré et édité de: Gabriel Barathieu.

Peau

Son corps, de forme profilée, manque de fourrure; cependant, ils ont des follicules pileux sur la mâchoire inférieure et le museau. Leur peau peut être de tons noirs et blancs, passant par les grisâtres. En dessous se trouve une épaisse couche de graisse et d'huile.

Palmes

Les cétacés ont une nageoire dorsale, à l'exception de ceux qui vivent dans la région polaire, car cela les empêcherait de nager sous la glace.

La nageoire caudale ou queue est formée par deux lobes de tissu conjonctif, elle a une position horizontale et la déplace de haut en bas, pour sa propulsion. Les nageoires pectorales sont soutenues par des os, ce qui donne à l'animal une stabilité et lui permet d'avoir des mouvements latéraux.

Visage

Sa mâchoire et ses dents forment une structure allongée, originaire chez certaines espèces d'une structure osseuse semblable à un bec, tandis que chez d'autres, elle est cambrée. Ils n'ont pas d'oreille externe, ne présentant qu'un seul trou d'oreille des deux côtés de la tête.

Organes du système respiratoire

Leur respiration est pulmonaire, ils ont donc besoin de faire surface pour effectuer l'échange gazeux. Les narines sont au sommet de la tête, constituant les spiracles. L'ouverture de ceux-ci se fait par l'action volontaire des muscles, par conséquent, les cétacés décident quand ils vont respirer.

La trachée est constituée d'anneaux cartilagineux. Les poumons ne sont pas lobés et leur taille est similaire à celle des mammifères.

Physiologie d

L'un des aspects les plus importants des cétacés est leur physiologie de plongée. Ces organismes respirent l'air, ils doivent donc retenir leur souffle pendant leurs longues plongées.

En plus des adaptations morphologiques, comme le déplacement des narines vers la partie dorsale de la tête pour former l'évent, et l'adoption de muscles pour ouvrir et fermer cet évent, il existe des adaptations fonctionnelles pour la plongée.

L'une de ces adaptations est la teneur en myoglobine des muscles squelettiques. La myoglobine est une protéine musculaire qui peut s'associer à l'oxygène et donc le stocker. La myoglobine agit comme la principale source d'oxygène pour les muscles pendant les périodes d'apnée.

Cette protéine est environ 25 fois plus abondante dans la musculature des cétacés que dans la musculature des vertébrés terrestres. Il est également abondant chez les oiseaux de mer. De plus, les concentrations d'hémoglobine dans leur sang sont plus élevées que celles des vertébrés terrestres.

Une adaptation anatomo-physiologique est la présence de rete mirabile (réseaux admirables), qui sont des masses de tissus qui contiennent de fortes concentrations de vaisseaux sanguins et qui peuvent fonctionner comme un centre de stockage pour augmenter les réserves d'oxygène pendant la plongée.

De plus, les poumons des cétacés ont la capacité de s'effondrer presque complètement pendant la plongée. Après l'effondrement, ils sont capables de récupérer. La fonction de ce poumon effondré est d'aider à éviter les problèmes de solubilité de l'azote dans l'air. L'azote dans l'air pulmonaire peut provoquer un syndrome de décompression lors de la remontée à la surface.

Régulation thermique

Les cétacés stockent de grandes quantités de graisses sous forme de couches sous la peau, dont la fonction est de servir d'isolant thermique. De plus, le rete mirabile des nageoires dorsale et caudale aide à échanger la chaleur corporelle avec l'environnement pendant la baignade.

Taxonomie

Mysticètes

Connu sous le nom de baleines à fanons pour avoir des fanons dans leur mâchoire supérieure, avec lesquels ils filtrent l'eau et obtiennent de petits poissons pour se nourrir. Sexuellement, ce sont des animaux dysmorphiques, présentant des différences notables dans la physionomie externe entre le mâle et la femelle.

Bien qu'ils puissent être des animaux marins très volumineux et lourds, certaines espèces sont capables de nager à grande vitesse. Il comprend les superfamilles:

-Balaenoidea

Famille: Balaenidae (baleine franche glaciaire).

Famille Cetotheriidae (baleine noire pygmée).

-Balaenopteroidea

Famille: Balaenopteridae (baleine à bosse).

Famille: Eschrichtiidae (baleine grise).

Toothachets

Béluga. Delphinapterus leucas. Tiré et édité de: Greg Hume (Greg5030).

Ce sont des animaux qui peuvent vivre dans la mer ou dans les eaux douces. Ils se caractérisent par la présence de dents coniques dans leur mâchoire et par leur capacité à communiquer et à percevoir l'environnement dans lequel ils se trouvent. Chez certaines espèces, il existe des différences morphologiques externes entre le mâle et la femelle.

Leur corps est aérodynamique, ce qui leur permet de nager jusqu'à 20 nœuds. Il comprend les superfamilles:

-Delphinoidea

Famille: Delphinidae (épaulard et dauphin croisé).

Famille: Monodontidae (béluga et narval).

Famille: Phocoenidae (marsouin)

-Physeteroidea

Famille: Physeteridae (cachalot)

Famille: Kogiidae (cachalot nain)

-Platanistoidea

Famille: Platanistidae (dauphin de l'Indus)

-Inioidea

Famille: Iniidae (dauphin amazonien)

Famille: Pontoporiidae (dauphin argenté)

-Ziphyoïde

Famille: Ziphiidae (baleine à bec péruvienne)

Système nerveux

Celui-ci est divisé en deux: le système nerveux central, formé par le cerveau et la moelle épinière, et le système nerveux périphérique, où les nerfs s'étendent à l'extérieur du système nerveux central, énervant les différents membres et organes du corps.

Le cortex cérébral a un nombre élevé de circonvolutions. La moelle épinière est cylindrique, elle a un épaississement dans la région cervicale, qui correspond à la zone des nageoires pectorales

Les sens

Vue

Les yeux sont aplatis et les pupilles leur permettent de voir des objets à la fois dans l'eau et dans l'air. Chez certaines espèces, vision binoculaire, sauf chez les dauphins qui peuvent se déplacer indépendamment.

Odeur

En général, les cétacés ont très peu développé ce sens. Chez les mysticètes, il y a des nerfs olfactifs, mais ils n'ont pas de bulbe olfactif. Dans les odontocètes, il n'y a ni nerfs ni bulbe.

Goût

Les récepteurs des sensations se trouvent sur toute la peau de l'animal, mais chez les cétacés, ils sont principalement situés sur la tête, les organes génitaux et les nageoires pectorales.

En plus de ces mécanorécepteurs, certains mysticètes ont des structures dans leurs mâchoires et leurs mâchoires appelées vibrisses, qui capturent également des stimuli tactiles.

Oreille

C'est le sens le plus développé chez les cétacés, car ils sont capables d'identifier la direction du son qu'ils entendent. C'est grâce à la structure de l'oreille interne, où les os qui la composent sont séparés du crâne, ce qui interfère avec la réception des stimuli acoustiques.

Pour avoir une plus grande hydrodynamique, ils n'ont pas d'oreille. Les odontocètes captent les ondes sonores par une substance huileuse qu'ils ont dans la mâchoire, pour être ensuite transféré à l'oreille moyenne.

Système circulatoire

Il est composé de veines, d'artères et du cœur, qui a quatre chambres, 2 oreillettes et 2 ventricules. De plus, il possède des structures appelées rete mirabile ou merveilleux filet, situées en plus grand nombre sur les nageoires dorsale et caudale.

Son tirage est divisé en deux: majeur et mineur. Dans ce dernier, le sang appauvri en oxygène est pompé du cœur vers les poumons, où il est oxygéné et retourne à nouveau vers le cœur.

De là, il est envoyé au reste du corps (plus grande circulation) pour transporter l'oxygène vers les différents organes, revenant vers le cœur, avec du sang non oxygéné.

Le principal problème des cétacés est la thermorégulation. Le corps essaie de contrer cela avec une couche de graisse située sous l'épiderme, réduisant les appendices externes et développant une circulation à contre-courant.

Dans ce type d'échange sanguin, le sang circule dans des directions opposées, où le rete mirabile agit pour faciliter l'échange thermique. Le sang «chaud» circule dans les artères, qui proviennent de l'intérieur du corps, et atteint le réseau des merveilles, où le sang «froid» coule dans la direction opposée, refroidi par l'eau extérieure.

Système digestif

L'œsophage est un long tube à paroi épaisse. Les cellules de la coupe qui se trouvent à l'intérieur sécrètent du mucus, une substance lubrifiante qui facilite le passage des aliments à travers cet organe.

L'estomac est divisé en trois chambres: antérieure, moyenne et postérieure. L'estomac antérieur est un muscle fort qui contient des os et de minuscules calculs qui décomposent les aliments. Il contient également des bactéries anaérobies qui fermentent les aliments, contribuant ainsi au processus digestif.

La digestion se poursuit dans les chambres médiane et postérieure, où des enzymes et des cellules spécialisées facilitent ce processus.

Les cétacés n'ont pas d'appendice, leur fonction étant remplacée par les amygdales anales, un groupe d'organes lymphatiques. Le foie peut avoir deux ou trois lobes et ne pas avoir de vésicule biliaire. Votre pancréas est allongé et rejoint l'intestin par le canal pancréatique.

Dents et barbes

Certains cétacés ont des dents, comme le cachalot, tandis que d'autres ont des balles sur la mâchoire supérieure, comme les baleines.

Les dents sont toutes de même taille (homodonte) et permanentes (monofiodonte), variant selon les espèces, leur forme, leur quantité et leur taille. Les dauphins ont des dents coniques, tandis que chez les marsouins, ils sont plats.

Les barbes sont utilisées comme filtre pour capturer les petits animaux. Ils ont la forme de filaments et sont constitués de kératine. Ils poussent à partir de la mâchoire supérieure, étant érodés par la langue et la proie.

Appareil reproducteur

Le vagin est allongé et se trouve, à côté de l'ouverture anale, à l'intérieur d'une poche génitale, située près du vagin. Les glandes mammaires sont également dans cette poche, formant les soi-disant rainures mammaires.

Les ovaires sont situés dans la cavité abdominale. Chez la femelle dauphin, l'ovaire gauche est plus développé, tandis que chez les mysticètes, les deux fonctionnent.

Les testicules et le pénis se trouvent à l'intérieur de la cavité abdominale, près des reins. L'érection du pénis est due aux muscles qui le forment, très différents du reste des mammifères, qui se produit grâce à la vasodilatation des vaisseaux sanguins du corps caverneux.

Sa reproduction est interne, comme chez les mammifères placentaires. La copulation se produit lorsque le mâle et la femelle entrent en contact avec leur région abdominale, le pénis est étiré et est inséré par le mâle dans le vagin de la femme.

Une fois l'ovule fécondé, le placenta se forme, responsable de l'alimentation et de l'oxygène du fœtus. La durée de la gestation est de plus ou moins d'un an, bien que chez certaines baleines, elle puisse culminer à 18 mois. A l'accouchement, le fœtus quitte la queue, contrairement à ce qui se passe chez la plupart des mammifères.

Habitat

Les cétacés sont des animaux aquatiques, la plupart d'entre eux sont marins et habitent généralement les côtes ou le large. D'autres habitent les rivières et les lacs d'Asie, d'Amérique du Sud et d'Amérique du Nord.

Alors que certaines espèces marines, telles que le rorqual bleu et l'épaulard, peuvent être trouvées dans presque tous les océans, d'autres se trouvent localement, comme le dauphin d'Hector, dont l'habitat est les eaux côtières de la Nouvelle-Zélande.

La baleine de Bryde vit sous des latitudes spécifiques, qui sont souvent des eaux tropicales ou subtropicales. Plusieurs groupes de cétacés ne vivent que dans un seul plan d'eau, comme c'est le cas du dauphin de l'horloge, qui le fait dans l'océan Austral.

Il existe des espèces dont les aires d'alimentation et de reproduction sont différentes, elles sont donc obligées d'émigrer. C'est le cas de la baleine à bosse, qui vit dans la région polaire pendant l'été, migrant vers les tropiques en hiver pour se reproduire.

Alimentation

Les cétacés sont des carnivores et compte tenu du fait qu'ils sont divisés en deux groupes, ceux qui ont des dents et ceux qui ont des barbes, leur alimentation sera liée à cette caractéristique.

Les espèces à dents utilisent leurs dents pour capturer leur nourriture, qui est généralement de grandes proies telles que les poissons, les calmars ou d'autres mammifères marins.

Les baleines à fanons absorbent une grande quantité d'eau, qu'ils filtrent pour les petites proies, le plancton, le krill et diverses espèces d'invertébrés. La nourriture est piégée dans les fanons, enlevée par la baleine avec sa langue puis ingérée.

Méthodes d'alimentation

Échoué

Utilisé par certains dauphins et épaulards, qui transportent leurs proies à terre pour les capturer.

Nuage de bulles

Il consiste en ce que l'animal, en repérant un banc de poissons, libère un rideau de bulles, pour pousser la proie vers la surface, afin de pouvoir la capturer. Cette technique est utilisée par les baleines à bosse.

Coup rapide

Utilisé par les baleines à bosse et fait référence au coup qu'ils font avec leur queue contre la surface de l'eau, ce qui concentre la proie devant l'animal. Ensuite, la baleine nage à travers la zone, capturant sa nourriture.

Coup de poisson

Le dauphin à gros nez, en utilisant son nez, frappe la proie pour l'étourdir et la capturer.

la communication

La plupart des espèces de cétacés sont grégaires, c'est-à-dire qu'elles ont tendance à vivre en groupes. Par exemple, les orques ont été distinguées parmi les groupes de mammifères qui forment les groupes les plus cohésifs. Ce comportement grégaire est plus marqué chez les odontocètes.

Dans mysticetos, les groupements nombreux et / ou permanents sont plus étranges. Chez certaines espèces, des associations ne se forment que pendant la saison des amours et de reproduction, ou encore des associations temporaires à des fins de chasse.

La communication est essentielle pour pouvoir maintenir un certain niveau de cohésion du groupe. Chez les animaux, la communication peut être de différents types; par des messagers chimiques (olfactifs), visuels, tactiles ou auditifs.

Chimie

La capacité de communiquer par le biais de messagers chimiques est courante et importante chez les mammifères terrestres. Cependant, dans les milieux aquatiques, ce type de communication est rare. Les cétacés sont microsmatiques ou peuvent même devenir complètement anosmatiques, c'est-à-dire incapables de sentir.

L'odeur et l'anatomie de l'organe olfactif ne sont pas adaptées à la communication en milieu aqueux. Les cétacés, comme les autres mammifères marins, doivent fermer leurs orifices nasaux lorsqu'ils sont dans l'eau, ce qui rend leur odeur difficile, voire impossible.

Pour cette raison, ce type de communication n'est pas très développé chez les cétacés, cependant, il a été suggéré que les bélugas libèrent des phéromones dans des situations stressantes. Certains chercheurs pensent également que les excréments et l'urine des dauphins pourraient contenir ces types de messagers chimiques.

La perception des stimuli chimiques serait plus liée au goût qu'à l'odeur. La présence de papilles gustatives est documentée pour les cétacés. Certaines études ont montré que les grands dauphins sont capables de différencier les solutions avec différents types de saveurs.

Visuel

Chez les cétacés, la communication visuelle est une alternative à courte portée pour l'échange d'informations. Les cétacés présentent des modèles de comportement qui peuvent être associés à des mécanismes de communication intraspécifiques.

Les communications visuelles peuvent être simples, telles que des motifs de coloration, des postures corporelles ou des parties du corps qui présentent un dimorphisme sexuel. Ils peuvent aussi être plus élaborés, à travers des séquences de mouvements.

Parmi les signaux simples, les modèles de couleur semblent être plus importants chez les petits cétacés. Ces modèles de coloration sont très évidents chez les dauphins et peuvent être utilisés pour la reconnaissance des espèces, ainsi que pour la reconnaissance individuelle et sociale.

Les signes et caractéristiques corporelles sexuellement dimorphes varient selon les espèces. Celles-ci incluent, par exemple, la présence de dents saillantes dans la mâchoire supérieure des mâles de certaines espèces de baleines à dents, ou la nageoire dorsale inclinée vers l'avant des dauphins mâles.

Les comportements les plus élaborés incluent les gestes menaçants en ouvrant la bouche, en sautant hors de l'eau, ainsi qu'en adoptant différentes postures corporelles. Les cétacés peuvent utiliser cette dernière méthode pour communiquer avec des individus de la même espèce ainsi qu'avec d'autres espèces.

Les postures corporelles et les changements de comportement peuvent également être utilisés comme signaux pour les actions de groupe.

Tactile

Ce type de communication est important chez les cétacés; Parmi les signaux utilisés figurent les touches et les caresses, pour cela, ils peuvent utiliser différentes parties du corps, telles que des museaux ou des nageoires.

Ces signaux sont fréquemment utilisés lors des interactions sexuelles. Ils peuvent également être utilisés dans les communications mère-enfant, ainsi que dans d'autres interactions sociales.

Ils peuvent également être des signaux agressifs, tels que mordre et pousser. L'intensité du signal, sa fréquence, l'émetteur, l'endroit où il attaque, varient en fonction de l'information à émettre.

Les odontocètes captifs sont très réceptifs au contact corporel. Les entraîneurs utilisent des mouvements doux et des touches pour aider à renforcer l'apprentissage pendant l'entraînement.

Acoustique

C'est le type de communication le plus important parmi les cétacés, en raison de la facilité de transmission du son dans l'eau. Cette communication peut être vocale ou non vocale.

Communication acoustique non vocale

Ce type de communication peut être obtenu en frappant la surface de l'eau avec les nageoires ou la queue, en émettant également des sons avec les dents ou en respirant, en émettant des bulles, voire en sautant hors de l'eau.

Les sauts hors de l'eau produisent un son qui peut être atteint à plusieurs kilomètres et peuvent avoir différentes fonctions, comme aider à maintenir le contact acoustique, ils peuvent également aider à créer des barrières acoustiques pour désorienter leur proie.

Les dauphins à long bec génèrent un bruit qui se déplace dans de nombreuses directions et à différentes distances. Sa fonction principale semble être de maintenir un contact acoustique avec ses pairs, puisque ces bruits augmentent pendant la nuit, lorsque le contact visuel est plus difficile.

Tonina, Inia geoffrensis. Tiré et édité de: Oceancetaceen Les signes de menace ou de danger sont souvent obtenus en frappant l'eau à de nombreuses reprises avec la queue (odontocètes) ou avec les nageoires pectorales (mysticètes). Dans ce dernier cas, le signal n'a pas toujours une connotation dangereuse et peut parfois servir d'invitations à socialiser.

Communication vocale

Les sons vocaux des mysticètes et des odontocètes sont très différents les uns des autres. Ces sons, dans le premier cas, ont plusieurs fonctions, y compris le maintien de contacts à longue distance, les allégations sexuelles, les menaces et les salutations.

Il existe trois formes de sons parmi les mysticètes; gémissements, coups et grincements à basse fréquence et sifflements De plus, les baleines à bosse sont responsables des célèbres «chants de baleine».

Les chants des baleines à bosse sont faits par des mâles. Ces chansons sont très longues et peuvent durer jusqu'à une demi-heure. Les chansons contiennent des éléments qui se répètent périodiquement, varient selon la zone géographique et changent chaque année.

Seuls les mâles chantent et pendant le même temps, ils chantent tous la même chanson; ils ne chantent généralement qu'en dehors de la saison de reproduction. La chanson est probablement une déclaration d'amour soulignant la santé et l'état général du chanteur, à titre d'information pour le partenaire éventuel.

Les odontocètes, quant à eux, produisent deux types de signaux, les sons pulsés et les sons à bande étroite. Les pulsatiles sont connus sous le nom de clics et sont impliqués dans l'écholocation. Les sons à bande étroite sont connus sous le nom de sifflets et leur fonction principale semble être la communication.

Cependant, de nombreuses espèces d'odontocètes ne sifflent pas. Certaines espèces d'odontocètes produisent des cris stéréotypés. Ces appels sont émis par des membres particuliers de la population et sont appelés dialectes par les chercheurs.

Les dialectes sont partagés par des «clans acoustiques» au sein de la population. De plus, différents clans peuvent exister dans la même population. Par exemple, dans la population de baleines du Pacifique Sud de l'espèce Physter macrocephalus, il existe au moins six clans acoustiques.

Références

1. Base de données sur les échouages ​​de mammifères marins de Géorgie (2012). Comportement des mammifères marins. Récupéré de marinemammal.uga.edu.
2. WWF mondial (2017). Baleines et dauphins (cétacés). Récupéré de wwf.panda.org
3. Wikipédia (2018). Cétacés. Récupéré de en.wikipedia.org.
4. Le centre des mammifères de la marina (2018). Cétacés: baleines, dauphins et marsouins. Récupéré de marinemammlcenter.org.
5. Eric J.Ellis, Allison Poor (2018). Cétacés. les dauphins, les marsouins et les baleines. Web de la diversité américaine. Récupéré de animaldiversity.org.
6. James G. Mead (2018). Encyclopédie des cétacés Britannica. Récupéré de britannica.com.
7. La société de mammalogie marine (2018). Liste des espèces et sous-espèces de mammifères marins. Récupéré de marinemammalscience.org.