Les animaux à sang chaud s’adaptent mieux que les autres aux changements climatiques


Avec les changements climatiques, on peut s’attendre à une disparition d’amphibien ainsi que des reptiles, alors que les animaux à sang chaud auront plus de chance de survivre. Les animaux et les oiseaux peuvent migrer plus vite que ceux sang froid et donc s’adapter à de nouveaux territoires
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Les animaux à sang chaud s’adaptent mieux que les autres aux changements climatiques

 

Mammifère et oiseau

Les mammifères et les oiseaux s’adaptent mieux aux changements climatiques que les animaux à sang froid.

© VADIM TRUNOV/SOLENT NEWS/SIPA

Par Anne-Sophie Tassart

Des chercheurs suisses ont retracé l’histoire de plusieurs espèces animales afin de savoir lesquelles s’adaptent le mieux aux changements climatiques.

Dans le futur, le monde sera-t-il peuplé davantage de mammifères et d’oiseaux ou de reptiles et d’amphibiens ? C’est la question que ce sont posés plusieurs scientifiques de l’Université de Lausanne et d’après leurs résultats, les animaux endothermes aussi appelés animaux à sang chaud seraient plus enclins à faire face efficacement au changement climatique que les ectothermes que sont les reptiles et les amphibiens.

11.465 espèces animales scrutées sur des millions d’années

Les scientifiques ont scruté 270 millions d’années d’histoire terrestre afin de découvrir où les ancêtres de ces groupes d’animaux vivaient et sous quelles températures. Grâce à des données sur la distribution actuelle, les relations phylogénétiques et l’étude de fossiles de pas moins de 11.465 espèces, ils ont pu retracer les changements historiques de niches écologiques et la répartition géographique de plusieurs espèces de mammifères, d’oiseaux, d’amphibiens et de squamates (ordre de reptiles).

Dans un article paru le 29 janvier 2018 dans la revue Nature Ecology & Evolution, les chercheurs révèlent que les changements de niches écologiques chez les animaux endothermes sont plus rapides que chez les autres : les animaux à sang chaud s’adaptent plus rapidement aux changements de température en trouvant de nouveaux lieux de vie. A l’inverse, les espèces ectothermes – incapables de produire leur propre chaleur corporelle – ne peuvent pas évoluer dans certaines régions où les conditions sont extrêmes.

« Ces espèces démontrent une baisse de leur activité lorsque la température diminue ce qui réduit leur temps passé à chercher de la nourriture et à se reproduire », notent les chercheurs dans l’étude.

Des endothermes qui s’adaptent et se dispersent

Une contrainte que ne connaissent pas les mammifères et les oiseaux. Ces animaux supportent mieux les variations de température et ont une certaine capacité de dispersion qui leur permet d’échapper ponctuellement aux habitats inadéquats, notamment en migrant. Ainsi, les endothermes devraient s’adapter bien plus rapidement au changement climatique contrairement aux reptiles et aux amphibiens limités par leur physiologie si particulière.

« Nous avons remarqué que les oiseaux et les mammifères sont meilleurs pour étendre leur habitat, ce qui signifie qu’ils s’adaptent plus facilement » que les ectothermes, explique dans un communiqué Jonathan Rolland, auteur principal de l’étude.

Des animaux peu présents dans les régions froides

Le climat tropical qui régnait sur la Terre il y a encore 40 millions d’années était idéal pour toutes les espèces animales. La baisse des températures qui suivit n’empêcha pas les mammifères et les oiseaux de se diriger vers les pôles, dans les régions les plus froides, contrairement aux reptiles et aux amphibiens. D’ailleurs, encore aujourd’hui très peu de ces animaux sont présents dans les zones les plus froides du globe comme par exemple l’Antarctique.

 Comme il y a plusieurs millions d’années, le changement climatique qui s’opère aujourd’hui « aura un impact important sur les taux d’extinction et donc sur l’allure de notre monde dans le futur », suppose Jonathan Rolland. 

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Les animaux à sang chaud sont apparus il y a plus de 250 millions d’années


Lors de l’extinction massive, il y a 252 millions d’années, les espèces à sang chaud ont pu survivre à cet hécatombe. Les espèces à sang chaud peuvent s’adapter au changement climatique, ce qui laisse donc une réflexion pour mieux protéger les animaux à sang froid
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Les animaux à sang chaud sont apparus il y a plus de 250 millions d’années

 

© thinkstock.

Les espèces à sang chaud sont apparues il y a 252 à 259 millions d’années, juste avant la plus grande extinction de masse sur Terre, due à un réchauffement climatique, ont découvert des chercheurs français.

« Il n’y a pas si longtemps, on pensait que c’était une acquisition récente, de l’ordre de 100 millions d’années à peu près », explique Christophe Lécuyer, l’un des chercheurs du laboratoire de géologie de Lyon (centre-est) ayant réalisé ces travaux, publiés mardi dans la revue eLife.

C’est l’analyse de fossiles de reptiles mammaliens qui a permis de déterminer que l’apparition d’individus à sang chaud remontait au Permien supérieur, dans l’intervalle entre le Permien et le Trias. A cette époque, il y a quelque 252 millions d’années, une extinction massive avait emporté 90 à 95% des espèces dans les océans et 75% sur le continent.

Un réchauffement climatique d’une dizaine de degrés en moyenne annuelle, provoqué par un volcanisme majeur en Sibérie, serait à l’origine de cette extinction.

Certains reptiles mammaliens comme les cynodontes, animaux à sang chaud et ancêtres des mammifères, ont survécu à cette crise.

« On ne sait pas pourquoi le sang chaud est apparu, mais notre hypothèse est que ce caractère nouveau pourrait avoir favorisé la survie de certaines espèces lors de l’extinction du Permien-Trias », avance Kévin Rey, l’un des autres chercheurs.

« Avoir du sang chaud permet de réguler sa température corporelle et de s’adapter au changement climatique », complète Christophe Lécuyer. « Il faut des conditions bien particulières pour développer cette caractéristique comme une nourriture abondante et variée ».

Cette découverte, ajoute-t-il, pourrait permettre d’orienter une stratégie pour protéger les espèces les plus menacées par le réchauffement climatique actuel, notamment celles à sang froid comme « les reptiles, tortues ou mammifères marsupiaux ».

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Découverte du premier poisson à « sang chaud »


Un beau poisson l’opah et peut devenir gros presque comme un pneu de voiture. Il y a une particularité qui l’avantage énormément quand il chasse dans les eaux froides sans être obligé de remonter à la surface pour se réchauffer
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Découverte du premier poisson à « sang chaud »

 

Un opah dans lequel les chercheurs ont placé des thermomètres électroniques est remis à l'eau au large de la Californie.

Un opah dans lequel les chercheurs ont placé des thermomètres électroniques est remis à l’eau au large de la Californie. Photo :  NOAA NOAA / Reuters

Contrairement à ses congénères connus pour être des animaux à « sang froid », l’opah, ou lampris lune, est capable de réguler sa température interne dans tout son corps, faisant de lui le premier poisson à « sang chaud », ont découvert des scientifiques.

Cette caractéristique lui procure des avantages dans les eaux froides des profondeurs océaniques où il se déplace et chasse ses proies.

Selon les scientifiques du l’Agence américaine océanique et atmosphérique (NOAA), qui publient leur découverte dans la revue Science, l’opah génère de la chaleur dans ses muscles en faisant battre ses nageoires latérales. Cette chaleur est ensuite transmise à tout le corps.

Ce poisson rejoint ainsi les oiseaux et les mammifères dans la catégorie des vertébrés capables de maintenir une température corporelle supérieure à celle de leur environnement pendant de longues périodes.

Les scientifiques savaient déjà que des poissons comme les thons ou les requins parviennent à réchauffer ponctuellement certains muscles ou leur tête, mais cela n’a rien de comparable ni d’aussi efficace que la stratégie mise en place par l’opah.

Un échangeur de chaleur

Le chercheur Nick Wegner du NOAA montre un opah capturé lors d'une expédition scientifique au large de la Californie.

Le chercheur Nick Wegner du NOAA montre un opah capturé lors d’une expédition scientifique au large de la Californie. Photo :  NOAA NOAA / Reuters

L’opah est équipé au niveau de ses branchies de véritables échangeurs de chaleur à contre-courant – un système appelé rete mirabile. Le sang froid qui vient de se charger en oxygène dans les branchies circule dans des veines entourées d’autres vaisseaux remplis eux de sang bien chaud qui arrive des muscles des nageoires. Le sang oxygéné se réchauffe alors et plonge à l’intérieur du corps où il peut maintenir les organes internes au chaud.

Certaines espèces d’oiseaux palmés possèdent un mécanisme semblable d’échange de chaleur pour réchauffer leurs pattes.

De plus, l’opah possède des couches de graisse autour des branchies, du cœur et des tissus musculaires.

Au final, ce système permet à l’opah de garder son cerveau au chaud, performant, et de conserver ses muscles actifs pour nager plus vite et attraper ses proies. Il n’a pas non plus à remonter fréquemment à la surface pour se réchauffer.

Les chercheurs ont calculé que l’opah, qui pèse environ 90 kg (certains spécimens atteignent même 270 kg) et fait environ la taille d’un pneu de voiture, arrive ainsi à garder sa température corporelle de 4 ou 5 degrés au-dessus de la température de l’eau – en moyenne de 8 à 11 degrés Celcius dans la zone de 50 à 300 mètres de profondeur où vit ce poisson.

« Nous n’avons jamais rien vu de tel sur les branchies d’autres poissons auparavant », a expliqué Nicholas Wegner, chercheur à la NOAA et principal auteur de la recherche. « C’est une innovation intéressante de ces animaux qui leur donne un avantage compétitif ».

« Avant cette découverte, je pensais que c’était un poisson assez lent, comme beaucoup de poissons qui nagent dans des environnements froids », explique Nicholas Wegner. « Mais puisqu’il peut réchauffer son corps, c’est un prédateur très actif qui chasse des proies agiles comme des calamars, et qui peut migrer sur de longues distances », ajoute-t-il.

Cette découverte offre de nouvelles pistes aux scientifiques qui comptent maintenant comparer les différentes espèces à travers le globe afin de pouvoir étudier leurs évolutions dans des eaux plus froides.

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