Autoportrait d'un éléphant d'Afrique (2e partie)

Résumé : L'éléphant présente de nombreuses particularités, parfois uniques dans tout le règne animal. Une des plus remarquables est, bien sûr, sa trompe animée par plus de 100 000 muscles (nous n'en avons que 639 dans tout le corps !) et aussi sensible et innervée à son extrémité que le sont les doigts humains. Mais il en est bien d'autres qui sont exceptionnelles : sa basse température interne, son absence de plèvre, son crâne allégé par du tissu spongieux compris entre deux lames osseuses pleines, etc. L'on voit ici l'absurdité qu'il y a à vouloir, à toute force, inventer des ancêtres communs aux êtres vivants, alors que ce sont leurs différences – constitutives des espèces en tant que telles – qu'il faudrait commencer par tenter d'expliquer.

Notre trompe est dépourvue d'os et fonctionne comme un hydrostat musculaire – le plus grand hydrostat musculaire animal de la Création – avec un nombre quasi infini de degrés de liberté. Les contractions coordonnées des muscles antagonistes sont traduites en torsion, flexion, allongement, raccourcissement et raidissement, non pas via le support d'un squelette articulé, mais via des changements de forme qui reposent presque entièrement sur la quasi-incompressibilité (volume constant) des tissus autoportants de la trompe.

Remarquablement, notre appendice nasal peut effectuer des tâches très délicates comme de manipuler un seul brin d'herbe, mais il est également capable de porter de lourdes charges, jusqu'à 270 kg.

Comparativement aux appendices articulés, nous disposons d'une plus grande variété de mouvements. Vos chercheurs ont identifié une « boîte à outils » d'environ 20 mouvements de base simples, qui peuvent se combiner pour produire un comportement complexe spécifique. Les éléments qui sont sélectionnés et combinés dépendent de la tâche à accomplir [Milinkovitch et al., 2018].

Fig. 33a et b. La trompe est le bras de l'éléphant et son extrémité la main et les doigts.

Organe souple et préhensile, la trompe est le bras de l'éléphant. Elle lui sert alors à attraper des végétaux pour les manger, à boire, à s'asperger d'eau, à prendre sa douche, à ramener un éléphanteau dans le droit chemin, à tirer et transporter des objets, à pousser des cris et à « se serrer la trompe »…

Fig. 34. Bout de la trompe chez Elephas et Loxodonta.

Le sens du toucher y a tout particulièrement son siège : à l'extrémité, un appendice digitiforme, aussi sensible que les doigts d'un aveugle, permet d'attraper de très petites choses. Je peux ainsi me servir de ma trompe pour me nettoyer l'œil ou décortiquer une cacahuète.

En résumé, la trompe est vitale pour nous, les éléphants, car elle sert à de multiples fonctions : respiration, olfaction, mécanosensation, vocalisation, communication basée sur la posture, siphonage/pulvérisation d'eau, aspersion de poussière et manipulation d'outils.

Les hypothèses évolutionnistes expliquant l'apparition de notre trompe ne s'appuient sur aucun fait scientifique et sont de simples spéculations.

Fig. 35. Fœtus d'éléphant à 103 et 167 jours (sur une gestation totale de 2 ans).

Compétition alimentaire ? Notre alimentation végétale est diversifiée et nous, les Loxodonta, sommes dans la nature principalement des effeuilleurs, alors que les Elephas d'Asie sont principalement des brouteurs.

D'autre part, si l'alimentation et les modifications épigénétiques peuvent avoir des répercussions sur l'expression du génome, les adaptations acquises ne se convertissent pas en nouvelle information génétique. Comme le montrent les échographies que vous pouvez réaliser, ma trompe est bien pré-programmée.

À table !

Notre alimentation, strictement végétale, se compose d'herbe, de feuilles, de racines, de fruits, d'écorces et de jeunes branches. Les quantités ingérées chaque jour peuvent être considérables, entre 150 et 180 kilogrammes de nourriture en saison sèche, et entre 200 et 260 kilogrammes en saison des pluies.

Ces quantités varient aussi en fonction des espèces et des milieux fréquentés. Mes besoins alimentaires sont importants, même qualitativement. Si mon alimentation n'est pas suffisamment riche, mon tonus, mon humeur et ma santé en général sont rapidement affectés. En fonction de mon environnement, je consacre une grande partie de mon temps à la recherche de nourriture (16 à 20 heures par jour), me déplaçant sur de longues distances et sélectionnant les aliments les plus riches.

Je peux me dresser sur mes pattes arrière pour attraper avec ma trompe les rameaux les plus tendres jusqu'à cinq ou six mètres de hauteur. Pendant la saison des pluies, je parcours un territoire de 700 kilomètres carrés.

Fig. 36. Alimentation végétale.

Notre comportement alimentaire a en général un impact important sur le milieu. Le bilan de ces conséquences varie en fonction des espèces (Afrique, Asie), de la saison, du biotope et de la densité de la population. Ainsi, si nous sommes considérés parfois comme destructeurs d'arbres en particulier dans la savane, nous participons ailleurs très activement à leur régénération en limite des zones forestières.

Certaines espèces d'arbres sont dépendantes de nous pour leur extension : friands de leurs fruits, nous en disséminons les graines avec l'excellent terreau que constitue notre crottin, capable de contenir jusqu'à 35 % de graines. Nous pouvons consommer de gros fruits dont les graines seraient trop volumineuses à digérer pour d'autres animaux. Parcourant chaque jour de longues distances, nous répandons nos excréments – et leur précieux contenu – sur de vastes territoires, assurant aux végétaux une dispersion à large échelle. Sans nous, et donc privées de leur unique « transporteur » de graines, certaines plantes se retrouveraient vite condamnées à l'extinction.

40 à 60 % de la nourriture ingérée n'est pas digérée, malgré la quarantaine de mètres d'intestin que je possède. Mon fumier est si riche en nutriments que de nombreuses autres espèces peuvent s'en nourrir.

Pour assurer 12 heures d'une digestion que vous trouvez peu efficace, nous « hébergeons » dans notre intestin une faune de protozoaires, qui permettent de transformer la cellulose des végétaux que nous absorbons en molécules assimilables. Pour compléter notre alimentation et prévenir les carences alimentaires, nous avalons régulièrement de la terre – ou parfois de l'argile – qui nous apporte les sels minéraux indispensables (fer, bicarbonate…).

Nous recherchons aussi les points d'eau car, en général, nous ne pouvons nous passer de cet élément liquide plus de quarante-huit heures. Si un éléphant adulte boit 140 litres d'eau par jour, une absorption quotidienne d'environ 80 litres d'eau est requise. Nous aspirons dans la trompe jusqu'à dix litres à la fois, puis les versons dans la bouche. En cas de pénurie, certains jours, je serais susceptible de me servir de ma trompe pour reprendre de l'eau dans mon estomac et m'en servir pour me rafraîchir la peau.

Si les « pertes » alimentaires sont si importantes, vous ne pouvez pas incriminer une absence totale de dents.

Vous connaissez bien nos deux fameuses incisives supérieures à croissance continue, dont la présence et la taille varient selon les espèces et le sexe, appelées « défenses ».

Fig. 37. Défenses et molaires de l'éléphant.

Dépourvues d'émail chez l'adulte, elles sont formées de dentine (ou ivoire) et recouvertes d'une mince couche de cément qui est rapidement usée. Les défenses peuvent peser jusqu'à 50-80 kg chez les mâles âgés, et remplacent les dents de lait à l'âge de 6 à 12 mois, en poussant ensuite continuellement d'environ 17 cm par an.

Elles sont des « outils » qui nous servent à fouiller le sol pour rechercher les racines ou tubercules ; creuser dans l'eau, dans la terre salée ; à racler l'écorce des arbres, les marquer ; déplacer des arbres et des branches pour dégager un chemin ; ou encore à se battre s'il le faut. Un tiers de la défense contient la pulpe et certains nerfs s'étendent jusqu'à la pointe.

Nous avons généralement une différenciation entre défenses droite et gauche. La défense dominante, appelée défense principale, est généralement plus usée et plus courte, avec une pointe plus arrondie.

À côté de ces deux incisives, nous avons généralement 24 dents : 12 prémolaires déciduales et 12 molaires qui apparaissent successivement.

Nous sommes des herbivores non ruminants, spécialisés dans l'ingestion de matières végétales particulièrement dures, comme en témoignent nos volumineuses molaires qui sont remplacées tout le long de notre vie. Six dentitions se succèdent. Et quand la sixième et dernière molaire est usée, nous mourons d'inanition.

Fig. 38. Dent d'éléphant.

Contrairement à la plupart des Mammifères, qui font pousser des dents de lait, puis les remplacent par un seul ensemble permanent de dents adultes, nous sommes des polyphyodontes : nous avons des cycles de rotation dentaire tout au long de notre vie. Les molaires sont remplacées six fois au cours de la vie d'un éléphant typique.

La structure et surtout le mode de remplacement des dents jugales sont très particuliers. Les dents ne sont pas remplacées par de nouvelles dents émergeant des mâchoires verticalement, comme chez la plupart des Mammifères. Les nouvelles dents poussent à l'arrière de la bouche et avancent pour repousser les anciennes. La première molaire de chaque côté de la mâchoire tombe lorsque l'éléphant a 2 ou 3 ans. La deuxième série de molaires tombe à l'âge de 4 à 6 ans. La troisième série tombe entre 9 et 15 ans et la quatrième série dure jusqu'à 18-28 ans. La cinquième série de dents tombe vers la quarantaine. La sixième à pousser – et généralement la dernière – doit pouvoir durer chez le vieil éléphant pour le restant de ses jours.

Le germe dentaire de chaque dent fournit des lames successives qui se soudent tardivement, donnant une surface triturante parcourue de crêtes parallèles recouvertes d'émail et soudées par du cément. Le dessin de ces crêtes, bien différent dans les deux genres actuels Elephas et Loxodonta, appartient au type tœchodonte [du grec τοῖχος toïchos, « mur, bord » ; caractéristique spécifique d'implantation de la dentition avec la présence de crêtes transversales] ; il indique la prédominance des mouvements antéro-postérieurs de la mastication.

Sismologue communiquant par infrasons

Je suis doté d'une voix puissante et je peux exprimer mes émotions à l'aide d'une gamme de sons variés. Le bien-être se traduit par un murmure guttural et étouffé, ou par un petit cri aigu et prolongé émis avec la trompe. Par contre, quand je suis effrayé, je pousse un barrissement sonore qui prend naissance dans la poitrine. Si je suis furieux ou blessé, mon cri est rauque et profond. Enfin, si je suis attaqué, les sons que j'émets s'apparentent à des coups de trompette ou, parfois, à des glapissements.

Fig. 39. Vibrations causées par nos déplacements, sur le sol et dans l'air.

Nous faisons de nombreux bruits audibles par l'Homme, dont les limites de l'audition vont de 20 à 20 000 Hz : le barrissement correspond certainement au plus célèbre d'entre eux.

Nous sommes aussi capables d'entendre et d'émettre des infrasons (moins de 20 Hz) que vos oreilles ne perçoivent pas. Cela nous permet de communiquer entre nous, discrètement, jusqu'à plus de 10 km de distance.

Fig. 40. Ondes sismiques.

Par exemple, les infra-sons émis par un mâle en musth éloignent ses congénères et évitent les affrontements.

Les vocalisations à basse fréquence jouent un rôle important dans notre communication à longue distance [Payne et al., 1986 ; O'Connell-Rodwell et al., 2000, 2001, 2006 ; McComb et al., 2003], car elles ont des composantes sismiques qui se propagent dans le sol.

Les vocalisations à basse fréquence de haute amplitude voyagent dans l'air sous forme d'ondes acoustiques et se propagent également dans le sol sous forme d'ondes sismiques [Heffner & Heffner, 1982 ; Payne et al., 1986 ; Poole et al., 1988 ; Langbauer et al., 1991 ; O'Connell-Rodwell et al., 2000 ; Günther et al., 2004].

Les ondes sismiques – les vibrations à l'intérieur et le long de la surface de la Terre – sont des sources d'information omniprésentes. Pendant leur propagation, des facteurs physiques peuvent obscurcir le transfert d'informations via les vibrations et, ainsi, influencer la portée de la propagation.

Fig. 41. Enregistrement d'ondes sismiques provoquées par l'homme et par un éléphant.

L'énergie sismique se transmet dans la terre et se propage le long de la surface du sol sous forme d'ondes de Rayleigh avec une vitesse de l'ordre de 250 m/s. Les pas des grands mammifères sont mesurables dans le sol à différentes distances en fonction de l'énergie du signal. Les différences de vitesse selon le sol pourraient également avoir un effet sur l'atténuation du signal sismique, car les sols à grande vitesse peuvent avoir un taux d'atténuation plus élevé.

Nos grondements sismiques complètent les vocalisations acoustiques avec l'avantage de traverser le sol, souvent un substrat plus stable. Ces signaux sismiques se déplacent à des vitesses différentes et ont des longueurs d'onde variables par rapport à leurs homologues acoustiques. Par exemple, sur deux sites de terrains différents, une vocalisation d'éléphant de 20 Hz avait une longueur d'onde d'environ 12 m dans le sol (par rapport à une longueur d'onde de 17 m dans l'air). Les longueurs d'onde plus courtes, concernant ces ondes sismiques à vitesse plus lente, seraient plus faciles à localiser.

Détecter les ondes sismiques peut fournir une plus grande portée de communication dans les forêts denses, avec des membres éloignés du troupeau, augmenter la capacité de détection des sources d'eau souterraines, ou repérer les pas d'autres éléphants [O'Connell-Rodwell et al., 2000 ; Wood et al., 2005], et même l'activité sismique générée par l'environnement.

Fig. 42. Je soulève mon pied gauche pour reporter plus de poids sur la patte droite, ce qui me permet de mieux percevoir les vibrations du sol^[1].

En réponse à des signaux sismiques spécifiques [O'Connell-Rodwell et al., 2006], nous affichons certains comportements et postures « d'écoute » non aléatoires, qui indiquent fortement que les pieds jouent un rôle crucial dans la capacité de détecter ces signaux, de les catégoriser et de les localiser avec précision. De fait, nos pieds possèdent une forte concentration de corpuscules de Pacini (PC, également connus sous le nom de corpuscules de Vater-Pacinian). Ce sont des mécanorécepteurs primaires encapsulés, à adaptation rapide, connus pour répondre à la déformation mécanique et aux stimuli vibratoires [Bell et al., 1994]. Ils servent de mécanisme important pour détecter les informations sismiques produites par d'autres éléphants et potentiellement l'environnement physique.

En frappant le sol avec nos pattes, produisant ainsi des ondes sismiques qui se répercutent plus ou moins loin selon le substrat, rocheux ou sableux, nous pouvons indiquer à nos congénères se trouvant dans les environs la présence d'un danger, qui pourra ainsi être localisé à distance, avec une grande précision. Le sol devient alors une caisse de résonance très sophistiquée.

Si la composante sismique seule est suffisante pour provoquer une réponse comportementale, notre appareil auditif est un bon complément à l'analyse de notre environnement.

Fig. 43. Suivi de la faune à l'aide de capteurs sismiques.

Notre oreille interne est particulièrement bien adaptée pour détecter les sons à basse fréquence car elle a un marteau élargi. Pour estimer l'azimut (c'est-à-dire la direction horizontale) d'une source sonore acoustique, nous utilisons sans doute, comme vous, le décalage temporel entre un son arrivant aux deux oreilles, appelé différence de phase interaurale.

Un phénomène identique existe au niveau des pieds. La distance entre les différentes pattes étant plus grande qu'entre les oreilles, la détection des différences d'angle de phase est meilleure : notre capacité à localiser d'où proviennent les ondes [O'Connell-Rodwell et al., 2000, 2001, 2006] et à adapter ainsi notre comportement est ainsi augmentée.

La localisation sismique est donc plus précise que la localisation acoustique. Une étude montre que l'onde sismique est perceptible par l'éléphant dans un rayon de 32 km et, sur certains sols, à une distance beaucoup plus grande. Nous pouvons ainsi sentir l'arrivée d'un séisme bien avant que les sismographes ne le détectent. La sensibilité de notre sole [la sole, dessous du pied, est en kératine] nous permettrait de sentir tous les déplacements autour de nous grâce aux vibrations. La trompe, riche en corpuscules de Pacini, contribue à notre analyse.

Il a été suggéré que les différences de temps d'arrivée entre les ondes acoustiques et sismiques pourraient être utilisées pour estimer la distance à l'émetteur d'un grondement ; étant donné que les vitesses des ondes acoustiques et sismiques diffèrent, en théorie, la distance à la source pourrait être déterminée si les deux types d'ondes peuvent être détectés séparément.

En résumé, vous pensez donc, avec justesse, que nous détectons les vibrations sismiques soit par des capteurs intégrés dans la peau de nos pieds ou par conduction osseuse des vibrations vers l'oreille interne. La possession d'un muscle ressemblant à un sphincter dans notre oreille externe, ainsi que des adaptations comportementales, nous aideraient à la détection de la composante sismique des grondements.

Magnificat anima (animalis) mea Dominum!