On aurait du mal à se promener dehors sans entendre les cris des animaux qui appellent. Pendant la journée, les oiseaux bavardent et à la tombée de la nuit, les grenouilles et les insectes appellent pour défendre leurs territoires et attirer des partenaires potentiels. Depuis plusieurs décennies, les biologistes ont étudié ces cris avec beaucoup d’intérêt, en retirant des enseignements majeurs sur l’évolution des parades animales et les processus de spéciation. Mais il y a peut-être beaucoup plus d’appels d’animaux que nous ne le pensons.
Une nouvelle étude parue dans le Journal de biologie expérimentale par le Dr Michael Caldwell et des étudiants chercheurs du Gettysburg College démontrent que les appels des rainettes aux yeux rouges n’envoient pas seulement des sons dans l’air, mais envoient également des vibrations à travers les plantes. De plus, ces vibrations végétales modifient considérablement le message que les autres grenouilles reçoivent. Les chercheurs ont joué le son et les vibrations produits en appelant les mâles à d’autres rainettes aux yeux rouges entourant un étang de la forêt tropicale au Panama. Ils ont constaté que les grenouilles femelles sont plus de deux fois plus susceptibles de choisir les appels d’un partenaire potentiel si ces appels incluent à la fois des sons et des vibrations, et que les grenouilles mâles sont beaucoup plus agressives et montrent une plus grande gamme d’affichages agressifs lorsqu’elles peuvent ressentir les vibrations générées par les appels de leurs rivaux.
« Cela change vraiment notre façon de voir les choses », déclare Caldwell. « Si nous voulons savoir comment fonctionne un appel, nous ne pouvons plus simplement regarder le son qu’il produit. Nous devons au moins considérer les rôles que jouent ses vibrations associées pour faire passer le message. »
Une rainette aux yeux rouges mâle répond au son et aux vibrations de l’appel d’un mâle rival en produisant des signaux vibratoires agressifs. Crédit : Dr Michael Caldwell
Étant donné que les vibrations sont inévitablement excitées sur toute surface qu’un animal appelant touche, les auteurs de la nouvelle étude suggèrent qu’il est probable que de nombreuses autres espèces communiquent en utilisant des « appels acoustiques bimodaux » similaires qui fonctionnent simultanément à la fois par le son aérien et les plantes, le sol, ou des vibrations transmises par l’eau.
« Il n’y a aucune raison de soupçonner que les appels acoustiques bimodaux sont limités aux rainettes aux yeux rouges. En fait, nous savons qu’ils ne le sont pas », déclare Caldwell, qui souligne que les chercheurs de UCLA et le Université du Texas rapportent des résultats similaires avec des espèces de grenouilles éloignées, et il a été démontré que les éléphants et plusieurs espèces d’insectes communiquent de cette façon. « Pendant des décennies », dit Caldwell, « nous ne savions tout simplement pas quoi chercher, mais avec un intérêt scientifique croissant pour la communication vibratoire, tout cela évolue rapidement. »
Une rainette aux yeux rouges femelle utilise à la fois les sons aériens et les vibrations transmises par les plantes pour choisir entre les appels de partenaires potentiels. Crédit : Dr Michael Caldwell
Cette nouvelle focalisation sur les appels d’animaux fonctionnant à la fois par le son et les vibrations pourrait ouvrir la voie à des avancées majeures dans l’étude de l’évolution du signal. Une implication potentielle mise en évidence par l’équipe du Gettysburg College est que « nous pouvons même apprendre de nouvelles choses sur les signaux sonores que nous pensions comprendre ». En effet, les composantes sonores et vibratoires des signaux acoustiques bimodaux sont générées ensemble par les mêmes organes. Ainsi, la sélection agissant sur l’un ou l’autre composant d’appel façonnera nécessairement l’évolution de l’autre.
La rainette aux yeux rouges est l’une des espèces les plus photographiées de la planète, ce qui rend ces découvertes d’autant plus inattendues. « Cela montre simplement que nous avons encore beaucoup à apprendre sur le comportement animal », rapporte le Dr Caldwell. « Nous entendons si souvent des cris d’animaux que nous en ignorons la plupart, mais lorsque nous nous efforçons de regarder le monde du point de vue d’une grenouille, une espèce beaucoup plus sensible aux vibrations que les humains, il devient rapidement clair que nous ont négligé une grande partie de ce qu’ils se disent. »
Michael S. Caldwell et al, Au-delà du son : appels acoustiques bimodaux utilisés dans le choix du partenaire et l’agression par les rainettes aux yeux rouges, Journal de biologie expérimentale (2022). DOI : 10.1242/jeb.244460