Lorsque les rennes épuisés du Père Noël ont finalement posé leur traîneau dans la neige épaisse du pôle Nord tôt le matin de Noël, ce n’est pas le nez rouge radieux de Rudolph qui les aidera à trouver leur subsistance dans ce paysage aride.
Au lieu de cela, des chercheurs de Dartmouth et de l’Université de St. Andrews en Écosse rapportent que les yeux de Rudolph et de ses frères rennes pourraient avoir évolué de manière à pouvoir repérer leur nourriture préférée pendant les hivers sombres et enneigés de l’Arctique, selon une nouvelle étude dans la revue i-Perception.
Les résultats aident à expliquer le mystère scientifique de longue date quant à la raison pour laquelle les rennes peuvent voir la lumière dans le spectre ultraviolet (UV) et ajoutent de l’intrigue aux ongulés aériens souriants popularisés dans l’histoire classique de Robert L. May, diplômé de Dartmouth en 1926.
« Les rennes sont tellement cool, mais beaucoup de gens n’y pensent qu’à Noël », déclare Nathaniel Dominy, premier auteur de l’étude et professeur d’anthropologie Charles Hansen à Dartmouth. « C’est le bon moment pour alerter les gens sur leur extraordinaire système visuel. »
Les rennes subsistent principalement de mousse de renne, ou Cladonia rangiferina, qui n’est pas une mousse mais en fait une espèce de fusion d’algues et de champignons connue sous le nom de lichen. C. rangiferina forme des tapis épais et croustillants sous les latitudes septentrionales et fait tellement partie intégrante de la survie du renne que même son nom officiel provient du terme scientifique désignant le renne, Rangifer.
Les chercheurs ont travaillé dans les montagnes des Cairngorms, dans les Highlands écossaises, qui abritent le seul troupeau de rennes de Grande-Bretagne – réintroduit de Scandinavie après avoir été chassé jusqu’à l’extinction localement – et plus de 1 500 espèces de lichens. Malgré ces options, les rennes des Cairngorms dépendent de C. rangiferina pendant l’hiver.
« Un trait particulier des rennes est leur dépendance à l’égard de ce type de lichen », explique Dominy. « Il est inhabituel qu’un animal se nourrisse autant de lichens, sans parler d’un si grand mammifère. »
À l’œil humain, le lichen blanc est invisible sur le fond enneigé d’un hiver arctique.
Mais Dominy et ses co-auteurs Catherine Hobaiter et Julie Harris de St. Andrews ont découvert que C. rangiferina et quelques autres espèces de lichens qui complètent le régime alimentaire des rennes absorbent la lumière UV. Les données spectrales des lichens et des filtres lumineux calibrés pour imiter la vision des rennes ont révélé que ces organismes apparaissent comme des taches sombres sur un paysage par ailleurs brillant, ce qui les rend plus faciles à localiser.
« Obtenir une approximation visuelle de la façon dont les rennes pourraient voir le monde est quelque chose que d’autres études n’ont jamais fait auparavant », explique Dominy, qui a publié un article en 2015 sur la façon dont le nez rouge de Rudolph aurait agi comme un phare antibrouillard efficace dans la brume de l’hiver.
« Si vous pouvez vous mettre à leur place en regardant ce paysage blanc, vous voudriez avoir un chemin direct vers votre nourriture », dit-il. « Les rennes ne veulent pas gaspiller leur énergie à chercher de la nourriture dans un environnement froid et aride. S’ils peuvent voir les lichens de loin, cela leur donne un gros avantage, leur permettant de conserver de précieuses calories à une époque où la nourriture est rare. «
Des recherches antérieures ont montré que les yeux des rennes changent entre l’été et l’hiver, explique Dominy. Leur tapetum – la membrane qui améliore la lumière et qui donne à de nombreux animaux des yeux « brillants » – passe en hiver de la couleur dorée de la plupart des animaux à un bleu vif qui est censé amplifier la faible luminosité de l’hiver polaire.
« Si la couleur de la lumière dans l’environnement est principalement bleue, il est alors logique que l’œil accentue la couleur bleue pour s’assurer que les photorécepteurs du renne maximisent ces longueurs d’onde », explique Dominy.
Mais le tapetum bleu laisse également passer jusqu’à 60 % de la lumière ultraviolette vers les capteurs de couleur de l’œil. Cela signifie que les rennes voient le monde hivernal comme une nuance de violet, de la même manière qu’une personne verrait une pièce avec une lumière noire : les surfaces réfléchissant les UV telles que la neige brillent de mille feux tandis que les surfaces absorbant les UV sont très sombres.
Les chercheurs racontent comment les scientifiques ont cherché à comprendre pourquoi les yeux d’un animal arctique actif pendant la journée seraient réceptifs à la lumière UV qui se refléterait sur chaque surface couverte de neige. Mais leur étude suggère que la réponse est liée à ce sur quoi la lumière UV ne se reflète pas : C. rangiferina et autres lichens buissonnants.
Étant donné l’importance des lichens dans l’alimentation du renne, rapportent les chercheurs, il est possible que les yeux de l’animal soient optimisés pour distinguer cet aliment de base à la période de l’année où il serait le plus difficile à trouver.
Ainsi, même si le nez luminescent du renne le plus célèbre de tous « peut éclairer le chemin du Père Noël », écrivent les chercheurs, « ce sont les yeux bleus de Rudolph qui lui permettent de trouver le dîner après une longue période de Noël ».
Plus d’information:
Nathaniel J. Dominy et al, Le renne et la quête de l’enrichissement écossais, i-Perception (2023). DOI : 10.1177/20416695231218520