Ce nez grandit. Pendant les hivers rigoureux du Japon, le museau des musaraignes à longues griffes se dilate temporairement.
Le gonflement saisonnier est à l’opposé du schéma hivernal précédemment connu chez les musaraignes, dans lequel le cerveau et le crâne environnant se contractent. Les résultats compliquent notre compréhension d'une adaptation déjà extrême aux conditions difficiles et glaciales, rapportent les chercheurs le 19 août dans Actes de la Royal Society B.
La diminution et la repousse temporaires du tissu cérébral et crânien chez les musaraignes font partie du phénomène de Dehnel, décrit pour la première fois par le zoologiste polonais August Dehnel en 1949. Le phénomène implique une réduction hivernale de la taille du corps et de la masse des organes internes. On pense que c'est une adaptation pour survivre à l'hiver. La réduction des tissus réduit les coûts énergétiques alimentaires, ce qui est utile lorsque les calories sont rares. Les nouvelles découvertes ajoutent une difficulté inattendue à notre compréhension du phénomène.
Yugo Ikeda, un mammifère spécialiste de l'Université Toyo de Tokyo, et ses collègues étaient au courant de ces changements saisonniers « ahurissants ». Certains autres animaux, comme les belettes, les campagnols et les taupes, subissent des changements hivernaux similaires. Mais les scientifiques ne savaient pas si des musaraignes en dehors de l’Europe avaient également subi ces changements. L’Asie du Nord-Est, par exemple, connaît des hivers extrêmes et enneigés qui pourraient constituer un défi pour les petits mammifères locaux.
Les chercheurs ont soigneusement mesuré les dimensions de 136 crânes provenant de spécimens de musée de musaraignes à longues griffes (Sorex unguiculé), une espèce originaire de la région. Les musaraignes ont été collectées entre 1948 et 1988 sur l'île japonaise d'Hokkaido. Ikeda et ses collègues ont pris des photos des crânes et ont utilisé un logiciel pour mesurer des dizaines de points de repère physiques à travers eux. L’équipe a ensuite comparé les dimensions du crâne avec la saison au cours de laquelle les musaraignes ont été collectées.
Les chercheurs ont constaté la réduction hivernale attendue du casse-tête. « Mais en analysant les données, nous avons réalisé que quelque chose n'allait pas », explique Ikeda. Pendant les mois d'hiver, le museau des musaraignes était 7 pour cent plus haut et 6 pour cent plus large, passant respectivement à 2,43 et 2,19 millimètres. Une fois le printemps arrivé, le museau était redevenu petit. « Cela ne suivait pas du tout le manuel de jeu traditionnel. »
Ikeda qualifie cette découverte de « phénomène de Dehnel inversé ». Les découvertes, dit-il, étaient « complètement inattendues et nous ont tous pris au dépourvu de la meilleure façon possible ».
L’équipe a quelques hypothèses sur les raisons pour lesquelles le nez pourrait se dilater indépendamment alors que tant d’autres parties du corps rétrécissent. Par exemple, une cavité nasale plus grande créerait plus d’espace pour un riche réseau de vaisseaux sanguins.
« Lorsque la musaraigne inhale de l'air glacial, ce réseau la réchauffe efficacement avant qu'elle n'atteigne le cerveau délicat et rétréci par l'hiver », explique Ikeda. Cela pourrait aider les musaraignes à réfléchir clairement dans le froid malgré leurs caboches desséchées. Un nez plus grand pourrait également augmenter la surface des tissus nasaux intérieurs des musaraignes, augmentant ainsi l'efficacité de la collecte des odeurs à chaque reniflement. Cela pourrait aider les musaraignes à trouver de la nourriture dans la neige profonde pendant une saison où les ressources sont plus difficiles à trouver.
Les deux facteurs pourraient être à l’origine de l’expansion nasale, explique Ikeda.
« [The discovery] « Recadre vraiment la façon dont nous percevons la flexibilité squelettique », dit Ikeda. « Nos résultats montrent que la plasticité squelettique n'est pas seulement un acte de rétrécissement tout ou rien. »
Jan RE Taylor, écologiste évolutionniste à l'Université de Białystok en Pologne, qui n'a pas participé à la recherche, est curieux de savoir si l'élargissement du museau est le même dans les climats plus doux dans l'aire de répartition de la musaraigne à longues griffes. Cela pourrait aider à établir certains des facteurs environnementaux à l’origine de ce changement saisonnier.
Ikeda souhaite étudier le comportement et la physiologie des musaraignes, en particulier la façon dont les tissus à l'intérieur de la cavité nasale changent au fil des saisons. Cela pourrait révéler certains des avantages biologiques de la croissance du museau.
Suivre ces changements chez les animaux sauvages sur le terrain nécessiterait des efforts considérables, explique Ikeda. « Mais la simple fascination de résoudre ce casse-tête évolutif vaut la peine de chaque travail acharné. »