Les diamants mandarins chantent leurs petits pour les préparer biologiquement au temps chaud, avant même de quitter l'œuf.
Alors que la chaleur punit les forêts australiennes ensoleillées, les oiseaux adultes émettent un « appel de chaleur » rapide et voyeur. Ce signal déclenche des changements génétiques dans le cerveau des bébés diamants mandarins non éclos, rapportent des chercheurs le 11 juin dans le Journal de biologie expérimentale. La mélodie semble donner aux pinsons en développement une prévision qui modifie leur physiologie, leur donnant un coup de pouce une fois qu'ils émergent dans les conditions de grillage de l'autre côté de la coquille de l'œuf.
Il y a dix ans, l'écologiste comportementale Mylène Mariette et ses collègues ont découvert que l'exposition à ces appels de chaleur dans l'œuf peu avant l'éclosion modifiait la façon dont les poussins réagissaient aux températures élevées. Ils grandissaient plus lentement, préféraient les endroits plus chauds pour nicher et semblaient mieux équipés pour faire face aux conditions chaudes.
Mais on ne savait pas comment l’écoute d’une simple chanson pouvait déclencher ce genre de changements physiques et comportementaux chez les jeunes. Mariette, de l'Université Deakin à Waurn Ponds, en Australie, et Julia George, neuroscientifique à l'Université Clemson en Caroline du Sud, voulaient savoir si les chansons pouvaient initier des changements dans l'hypothalamus, une petite région du cerveau fortement impliquée dans la régulation du métabolisme et des réponses à la chaleur.
Les chercheurs ont élevé des diamants mandarins en développement (Taeniopygia guttata) à une température constante, mais exposé environ la moitié à la lecture d'un appel de chaleur d'adulte et l'autre moitié à un appel de contrôle différent pendant quelques jours. L'équipe a retiré les embryons des œufs et les a euthanasiés. Ils ont découpé un petit échantillon de l’hypothalamus et ont extrait l’ARN du tissu. L'ARN est le messager que l'ADN envoie pour transporter l'information génétique jusqu'aux composants de la cellule qui produisent les protéines. Ainsi, en comparant les niveaux de différents ARN, les chercheurs peuvent voir comment certains gènes augmentent ou diminuent dans leur production de protéines.
L'équipe pensait qu'il y aurait des changements dans les gènes hormonaux dans l'hypothalamus en réponse aux appels de chaleur, explique George. Mais au lieu de gènes hormonaux, la chaleur appelle des gènes atténués qui régulent la contraction et la dilatation des vaisseaux sanguins du cerveau. Les chercheurs pensent que cela aide les poussins à dissiper la chaleur dans leur cerveau.
« Il est important que la température du cerveau reste fraîche, même par temps chaud », explique George. La modification du système de circulation sanguine dans le cerveau pourrait protéger contre des maladies dangereuses comme le coup de chaleur.
Plutôt que de modifier globalement la fonction de l'hypothalamus, seul un ensemble sélectionné de systèmes vulnérables aux températures élevées semble être ciblé. Seulement environ 2 pour cent de l’ARN dans l’hypothalamus présente cet impact des appels de chaleur.
« [The heat calls] ça pourrait être comme une petite prévision météo qui permet [the finches] pour affiner leur physiologie afin qu'elle soit mieux adaptée à l'environnement juste après leur éclosion », explique George.
D’autres types de changements préparatoires déclenchés par le son sont connus chez les oiseaux non encore éclos. Par exemple, les goélands leucophées qui entendent les cris d'avertissement des prédateurs des adultes pendant qu'ils sont dans l'œuf ralentissent leur croissance et sont plus enclins à s'accroupir lorsqu'ils entendent ces cris après l'éclosion.
Alexandra Cones, écologiste comportementale évolutionniste à l'Université Ludwig Maximilian de Munich qui n'a pas participé à cette recherche, se demande si différentes voies génétiques et cellulaires peuvent être utilisées pour s'adapter à la chaleur à la volée. Ses propres recherches ont démontré que les moineaux domestiques adultes peuvent modifier la façon dont le métabolisme de leurs poussins répond à la température. Cones et ses collègues n'ont jamais découvert quel mécanisme exact était responsable de cet effet, mais affirment que la « voie acoustique-thermique » révélée chez les diamants mandarins « nous oblige à considérer un éventail plus large » de possibilités sur la façon dont ce type de flexibilité a évolué.
Les diamants mandarins ne sont peut-être pas les seuls à posséder des capacités musicales époustouflantes, dit George. Peut-être y a-t-il encore toute une liste de lecture de chants d’oiseaux qui brisent la chaleur.
