Pour cette raison, la crevette pistolet est immunisée contre ses propres ondes de choc puissantes

La petite mais puissante crevette pistolet peut casser ses griffes avec suffisamment de force pour créer une onde de choc et étourdir sa proie. Alors, comment se fait-il que la crevette semble immunisée contre son arme sonique ? Les scientifiques ont conclu que la crevette est protégée par un minuscule casque transparent qui protège la créature des dommages neuraux importants en amortissant les ondes de choc, selon un article récent de la revue Current Biology.

La crevette serpentine, également connue sous le nom de crevette pistolet, est l’une des créatures les plus bruyantes de l’océan, avec le cachalot et le béluga. Lorsqu’un nombre suffisant de ces crevettes se cassent en même temps, le son peut dominer le bruit de l’océan côtier et parfois confondre les instruments de sonar. La source de cet instantané : un ensemble impressionnant de griffes de taille asymétrique ; le plus grand des deux crée l’instantané. Comme je l’écrivais à Gizmodo en 2015 :

Chaque son de craquement génère également une puissante onde de choc avec une force suffisante dynamisme étourdir ou même tuer un petit poisson (la proie typique de la crevette)…. Cette onde de choc, à son tour, crée des bulles qui s’effondrent et émettent un éclair de lumière à peine visible. C’est un exemple naturel rare du phénomène connu sous le nom de sonoluminescence : zappez un liquide avec du son, créez des bulles, et lorsque ces bulles s’effondrent (ce que font inévitablement les bulles), vous obtenez une sorte d’éclat de lumière. Je suppose que vous pourriez l’appeler « luminescence de crevette ».

Les scientifiques pensent que la capture est utilisée à la fois pour la communication et la chasse. Une crevette à l’affût se cache dans un terrier ou un endroit caché similaire et étend ses antennes pour repérer tout poisson qui passe. Quand c’est le cas, la crevette sort de sa cachette, rétracte sa griffe et lâche prise avec un puissant claquement, créant l’onde de choc fatale. Il peut ensuite ramener la proie étourdie dans le terrier pour se nourrir.

En 2020, des scientifiques de la Woods Hole Oceanographic Institution ont annoncé les résultats de leurs expériences avec des crevettes pistolets dans des réservoirs en laboratoire, écoutant des crevettes dans l’océan à différentes températures de l’eau. Ils ont conclu que les crevettes cassantes se casseront plus fréquemment et plus fort qu’auparavant à mesure que la température de l’océan augmentera avec le changement climatique. En effet, les crevettes sont essentiellement des animaux à sang froid, de sorte que leur température corporelle et leur niveau d’activité réagissent aux changements de leur environnement. Cela rendrait la toile de fond mondiale du bruit de la mer encore plus forte.

Alexandra Kingston de l’Université de Tulsa dans l’Oklahoma et ses co-auteurs de ce dernier article étaient curieux de savoir comment les crevettes pistolets pourraient survivre aux puissantes ondes de choc générées par leurs griffes, qui peuvent causer des dommages à court et à long terme au tissu nerveux en particulier. . La crevette doit avoir des mécanismes de protection, et l’équipe a pensé que le capuchon orbital translucide de la créature – une extension en forme de casque de son exosquelette qui couvre ses yeux et son cerveau – pourrait être la clé. De nombreuses espèces de crevettes serpentines ont de telles crêtes, mais pas d’autres crustacés.

Alors Kingston et al. ont développé une série d’expériences comportementales de recherche d’abri pour tester cette hypothèse. Ils ont divisé leurs crevettes pistolets de laboratoire en quatre groupes. Ils ont enlevé chirurgicalement les capuchons orbitaux de deux de ces groupes et ont laissé intacts les capuchons des deux autres groupes. Les crevettes cassantes se retirent généralement dans un terrier pratique lorsqu’elles se sentent menacées ou se trouvent dans une zone inconnue. Étant donné que les ondes de pression créées par le claquement peuvent causer des lésions cérébrales, les crevettes sans capot de protection devraient mettre plus de temps à trouver leur chemin vers un terrier.

Dans les expériences, un groupe de crevettes huppées et un groupe de crevettes huppées ont été soumis à trois ondes de choc induites par un claquement ; en tant que témoins, un deuxième groupe non cagoulé et un deuxième groupe cagoulé n’ont pas été exposés aux ondes de choc. Les quatre groupes de crevettes ont ensuite été relâchés à une extrémité de l’arène expérimentale, et l’équipe a déterminé combien de temps il a fallu à chaque crevette pour retrouver son chemin vers le terrier à l’autre extrémité.

Le résultat : les crevettes sans crête exposées aux ondes de pression ont réagi immédiatement au vivaneau, en se cabrant, en roulant ou même en tombant, tandis que les crevettes intactes n’ont pas réagi du tout au vivaneau. Ces crevettes à crête ont également mis jusqu’à sept fois plus de temps pour se rendre au terrier par rapport aux trois autres groupes, et ont montré des signes de désorientation et des difficultés à contrôler leurs membres.

Qu’est-ce qui fait des capots orbitaux des amortisseurs si efficaces ? Les capots ont une ouverture à l’avant et il y a une couche d’eau entre la surface de l’intérieur du capot et les yeux des crevettes. « Nous proposons que lorsqu’une onde de choc frappe un capot orbital, les changements rapides de pression provoquent l’expulsion de l’eau en dessous par l’ouverture avant, loin de la tête de la crevette », ont écrit les auteurs. « En éjectant de l’eau, une partie de l’énergie cinétique de l’onde de choc peut être redirigée et libérée. »

Des expériences ultérieures l’ont confirmé. Cela fait des cagoules orbitales des crevettes-pistolets « le premier système de blindage biologique connu pour remplir une telle fonction », écrivent les auteurs. Kingston et al. pensent que leurs découvertes pourraient aider à concevoir des casques de protection plus efficaces pour le personnel militaire ou d’autres personnes qui travaillent avec des explosifs et d’autres ondes de choc à haute intensité.

« Il est vraiment difficile d’arrêter ces ondes de choc », a déclaré Kingston au New Scientist. « Même des choses comme l’armure Kevlar traditionnelle n’arrêtent pas ces ondes de choc. Vous pouvez vous promener dans ce matériau. Mon groupe espère vraiment travailler avec des scientifiques et des ingénieurs des matériaux, et peut-être à l’avenir avec l’armée, pour essayer de développer quelque chose qui peut être plus efficace que la simple protection contre les éléments secondaires. [physical] blessures par explosion.

DOI : Current Biology, 2022. 10.1016/j.cub.2022.06.042 (À propos des DOI).