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Le nez des chats pourrait inspirer de meilleurs instruments scientifiques

chat nez
Crédits : Madhatter101

Le système nasal et respiratoire du chat est beaucoup complexe que celui des humains. Or, selon une étude, la science aurait tout intérêt à s’inspirer du nez des chats. Ces recherches pourraient trouver diverses applications, notamment en améliorant la chromatographie.

Améliorer les performances en chromatographie

Tout d’abord, rappelons que la chromatographie est une méthode séparative qui permet l’identification et le dosage des différents composés d’un mélange. Cela permet notamment de les trier selon leur vitesse de migration. Or, cette méthode est indispensable dans de nombreux domaines, dont la parfumerie et l’œnologie (l’étude et la connaissance du vin).

Le 29 juin 2023, une étude sur le sujet a été publiée dans la revue PLOS Computational Biology par l’Université d’état de l’Ohio à Columbus (États-Unis). Selon les chercheurs, une amélioration des performances en matière de chromatographie en phase gazeuse passerait par la mise au point d’un système qui s’inspirerait du nez des chats en reproduisant son fonctionnement afin de gagner en efficacité au niveau de la séparation des molécules d’un mélange gazeux. « Nous connaissons tellement de choses sur la vue et l’ouïe, et beaucoup moins à propos de l’odorat. Notre travail pourrait mener à une meilleure compréhension de l’évolution des structures nasales et des objectifs fonctionnels qu’elles poursuivent » a déclaré Kai Zhao, le principal auteur de l’étude dans un communiqué officiel de l’université.

chromatographe en phase gazeuse
Un chromatographe en phase gazeuse. Crédits : Institut nordique du Québec

Un système bien plus complexe chez le chat

Le chat bénéficie d’un système nasal et respiratoire très complexe. Il s’agit même d’un véritable labyrinthe constitué de petites ramifications (les cornets nasaux) qui permettent de nettoyer et d’humidifier le système. L’air passe donc d’abord par ces ramifications avant d’atteindre la région olfactive. Celle-ci est d’ailleurs reliée à l’épithélium olfactif, c’est-à-dire la muqueuse de la cavité nasale dont le rôle est de détecter les odeurs. Le fait est que les cornets nasaux sont la clé de la détection des odeurs et si les humains en possèdent aussi, les chats sont bien mieux équipés.

Dans le cadre de leurs travaux, les chercheurs ont tenté de comprendre comment les courants d’air étaient gérés dans le nez du chat. D’après eux, deux flux d’air sont traités parallèlement et de manière simultanée. Le premier traverse un long tube, permettant un tri précis des différents éléments chimiques et le second, qui circule plus rapidement, est analysé beaucoup plus vite dans le but de détecter les odeurs importantes. Ainsi, ces félins bénéficient en réalité d’un système de double détection qui leur permet par exemple de repérer rapidement la présence d’un prédateur, tout en obtenant des informations précises sur leur environnement proche.

Il faut savoir que le fonctionnement du nez des mammifères est assez proche de celui de la cochlée, une partie de leur oreille interne qui n’est autre qu’un canal en forme de spirale. Or, les chromatographes en phase gazeuse que l’on utilise actuellement se comparent davantage au système auditif des oiseaux, en forme de cul-de-sac. En s’inspirant de cette forme en spirale, il serait selon les scientifiques possible de mettre au point un type de chromatographe environ cent fois plus performant.