L’oreille interne des mammifères : un exemple frappant d’évolution convergente

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Crédits : Dan Bailey/istock

Au cours de ces dernières décennies, de nombreuses découvertes nous ont révélé la complexité de l’évolution. Récemment, une étude a mis en lumière une révélation étonnante : des mammifères très différents ont développé des oreilles internes remarquablement similaires. Explications.

L’importance de l’oreille interne

L’oreille interne est une partie essentielle du système sensoriel des vertébrés. Elle est située profondément dans le crâne et joue un rôle crucial dans la perception des sons et le maintien de l’équilibre. Elle comprend deux composantes principales : la cochlée et les canaux semi-circulaires.

Dans le détail, la cochlée, en forme de spirale, est responsable de la conversion des vibrations sonores en signaux nerveux. Ces signaux sont ensuite envoyés au cerveau pour être interprétés comme des sons. Les canaux semi-circulaires, au nombre de trois et disposés perpendiculairement, détectent de leur côté les mouvements de la tête et du corps en réponse aux variations du liquide qu’ils contiennent, contribuant ainsi à la stabilisation de la posture et au maintien de l’équilibre.

La structure de l’oreille interne varie considérablement entre les espèces. Par exemple, les mammifères aquatiques comme les dauphins et les baleines ont une cochlée particulièrement développée pour capter les fréquences sonores les mieux transmises sous l’eau. En revanche, les animaux terrestres tels que les éléphants possèdent des adaptations leur permettant de détecter les basses fréquences, ce qui est essentiel pour percevoir les vibrations du sol et communiquer sur de longues distances. Les oiseaux, quant à eux, ont des structures d’oreille interne adaptées pour une meilleure détection des sons aigus, ce qui est crucial pour leur navigation et leur chasse en vol.

Les scientifiques ont longtemps pensé que ces variations étaient principalement dues à des adaptations spécifiques à l’environnement ou au comportement des animaux. Cependant, une nouvelle étude dirigée par Nicole Grunstra de l’Université de Vienne et Anne Le Maître de l’Institut Konrad Lorenz (KLI) vient contredire cette vision.

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Structure de l’oreille interne humaine. Crédits : Rasi Bhadramani/istock

Un exemple d’évolution convergente

D’après ces travaux, des mammifères appartenant à des groupes évolutifs très différents auraient développé des oreilles internes étonnamment semblables.

Dans le détail, les chercheurs ont étudié les oreilles internes de mammifères appelés Afrotheria, qui incluent des animaux variés tels que les éléphants, les taupes dorées et les lamantins. Ils ont comparé ces structures avec celles d’autres mammifères qui vivent dans des environnements similaires ou qui ont des comportements comparables, mais qui sont génétiquement très éloignés, comme les dauphins et les hérissons.

Pour effectuer cette comparaison, les chercheurs ont utilisé des techniques de microtomographie à rayons X pour obtenir des images détaillées des crânes conservés dans des musées. Ces images ont permis de créer des modèles virtuels en 3D des oreilles internes des différents animaux. En analysant ces modèles, ils ont alors pu observer que des animaux vivant dans des environnements ou ayant des modes de vie similaires ont développé des oreilles internes avec des formes très proches.

Cette étude montre un phénomène appelé évolution convergente, où des espèces très différentes finissent par développer des caractéristiques similaires en raison de pressions environnementales ou écologiques communes. Par exemple, les lamantins, qui vivent dans l’eau, ont des oreilles internes ressemblant à celles des dauphins, malgré le fait que ces deux groupes d’animaux sont très éloignés sur le plan évolutif.

Cette découverte montre ainsi que même sans ancêtres communs proches, des animaux peuvent développer des traits similaires en réponse à des contraintes environnementales similaires.