22 chapitre 1 Introduction : les thèmes de l’étude du vivant
Or, il existe également des animaux capables de mimétisme,
c’est-à-dire qui prennent l’allure d’une espèce venimeuse
alors qu’ils sont inoffensifs. À quoi sert le mimétisme ? Quel
avantage confère-t-il aux « imposteurs » ? Une hypothèse
plausible veut que la « supercherie » soit une adaptation évolutive qui réduit le risque que l’animal inoffensif soit attaqué
parce que ses prédateurs le confondent avec l’espèce dangereuse. Cette hypothèse, formulée par le scientifique anglais
Henry Bates, date de 1862. Aussi plausible soit-elle, elle s’est
avérée relativement difficile à vérifier, en particulier par des
expériences sur le terrain. En 2001, cependant, les biologistes
David et Karin Pfennig, en collaboration avec un étudiant de
la University of North Carolina, William Harcombe, ont conçu
une série d’expériences simples mais ingénieuses pour vérifier l’hypothèse de Bates au sujet du mimétisme.
L’équipe a étudié un cas de mimétisme observé chez les
serpents qui vivent en Caroline du Nord et en Caroline du
Sud (figure 1.25). Un serpent venimeux appelé serpent-
arlequin a recours à la coloration d’avertissement : il se pare
de rayures rouges, jaunes (ou blanches) et noires très voyantes.
(Le terme venimeux désigne les espèces qui transmettent leur
poison, ou venin, de façon active, par piqûre ou morsure.) Les
prédateurs attaquent rarement les serpents affichant de telles
couleurs. Il est peu probable que les prédateurs apprennent
ce comportement d’évitement puisqu’une première attaque
par le serpent-arlequin est habituellement fatale. La sélection
naturelle semble avoir accru la fréquence des prédateurs qui
ont hérité de la capacité instinctive de reconnaître et d’éviter
la coloration d’avertissement du serpent-arlequin dans les
zones où il vit.
La couleuvre tachetée, un serpent non venimeux, imite la
coloration du serpent-arlequin. Les deux espèces vivent dans
la région de la Caroline du Nord et du Sud, mais l’aire de distribution géographique de la couleuvre tachetée s’étend plus
loin, dans des zones où l’on ne trouve aucun serpent- arlequin
(voir la figure 1.25).
L’aire de distribution géographique du serpent-arlequin
permet de vérifier la principale prédiction de l’hypothèse de
Bates. Le comportement d’évitement à l’égard des serpents qui
arborent une coloration d’avertissement est une adaptation
que l’on ne devrait observer qu’auprès des populations de prédateurs vivant dans les régions où vit également le serpentarlequin. Par conséquent, le mimétisme devrait contribuer à
protéger la couleuvre tachetée contre les prédateurs, mais seulement dans les régions où le serpent-arlequin vit également. L’hypothèse de Bates prédit que les prédateurs des régions
dépourvues de serpents-arlequins attaqueront les couleuvres
tachetées plus fréquemment que les prédateurs des régions
abritant des serpents-arlequins.
Une expérience sur le terrain
avec des serpents artificiels
Pour vérifier l’hypothèse de Bates, Harcombe a confectionné
des centaines de faux serpents avec du fil de fer et de la pâte
à modeler. Il en a fabriqué de deux sortes : un groupe expérimental doté des rayures tricolores caractéristiques de la couleuvre tachetée ; et un groupe témoin de couleur brune pour
comparer (figure 1.26).
Les chercheurs ont éparpillé en nombres égaux les deux
types de serpents artificiels dans divers emplacements en
vue de serpents-arlequins. Après quatre semaines, les scientifiques ont récupéré les faux serpents et noté combien avaient
été attaqués en examinant les marques de dents et de griffes.
Les prédateurs les plus nombreux étaient les renards, les coyotes
et les ratons-laveurs, mais des ours noirs avaient également
attaqué certains des faux serpents (voir la figure 1.26b).
Les résultats concordaient avec la prédiction de l’hypothèse
de Bates. Comparativement aux serpents bruns, les serpents
tricolores s’étaient fait attaquer par les prédateurs moins souvent seulement dans les emplacements situés à l’intérieur de
l’aire de distribution géographique des serpents-arlequins venimeux. La figure 1.27 résume l’expérience sur le terrain qu’ont
menée les biologistes. Cette figure présente également une
schéma tisation que nous utiliserons tout au long de ce manuel
pour illustrer la recherche en biologie.
Le contrôle expérimental
et la reproductibilité
L’expérience sur le mimétisme du serpent est un exemple
d’expérience contrôlée, conçue pour comparer un groupe
expérimental (composé ici de fausses couleuvres tachetées) et
m Figure 1.25 Les aires de distribution géographique du serpentarlequin et de la couleuvre tachetée de la Caroline. La couleuvre
tachetée (Lampropeltis triangulum) imite la coloration d’avertissement
du serpent-arlequin venimeux (Micrurus fulvius).
Légende
Aire de distribution
géographique de la couleuvre
tachetée seulement
Aire de distribution
géographique du serpentarlequin chevauchant celle
de la couleuvre tachetée
Couleuvre tachetée (non venimeuse)
Couleuvre tachetée (non venimeuse)
Serpent-arlequin (venimeux)
Caroline
du Nord
Caroline
du Sud
Or, il existe également des animaux capables de mimétisme,
c’est-à-dire qui prennent l’allure d’une espèce venimeuse
alors qu’ils sont inoffensifs. À quoi sert le mimétisme ? Quel
avantage confère-t-il aux « imposteurs » ? Une hypothèse
plausible veut que la « supercherie » soit une adaptation évolutive qui réduit le risque que l’animal inoffensif soit attaqué
parce que ses prédateurs le confondent avec l’espèce dangereuse. Cette hypothèse, formulée par le scientifique anglais
Henry Bates, date de 1862. Aussi plausible soit-elle, elle s’est
avérée relativement difficile à vérifier, en particulier par des
expériences sur le terrain. En 2001, cependant, les biologistes
David et Karin Pfennig, en collaboration avec un étudiant de
la University of North Carolina, William Harcombe, ont conçu
une série d’expériences simples mais ingénieuses pour vérifier l’hypothèse de Bates au sujet du mimétisme.
L’équipe a étudié un cas de mimétisme observé chez les
serpents qui vivent en Caroline du Nord et en Caroline du
Sud (figure 1.25). Un serpent venimeux appelé serpent-
arlequin a recours à la coloration d’avertissement : il se pare
de rayures rouges, jaunes (ou blanches) et noires très voyantes.
(Le terme venimeux désigne les espèces qui transmettent leur
poison, ou venin, de façon active, par piqûre ou morsure.) Les
prédateurs attaquent rarement les serpents affichant de telles
couleurs. Il est peu probable que les prédateurs apprennent
ce comportement d’évitement puisqu’une première attaque
par le serpent-arlequin est habituellement fatale. La sélection
naturelle semble avoir accru la fréquence des prédateurs qui
ont hérité de la capacité instinctive de reconnaître et d’éviter
la coloration d’avertissement du serpent-arlequin dans les
zones où il vit.
La couleuvre tachetée, un serpent non venimeux, imite la
coloration du serpent-arlequin. Les deux espèces vivent dans
la région de la Caroline du Nord et du Sud, mais l’aire de distribution géographique de la couleuvre tachetée s’étend plus
loin, dans des zones où l’on ne trouve aucun serpent- arlequin
(voir la figure 1.25).
L’aire de distribution géographique du serpent-arlequin
permet de vérifier la principale prédiction de l’hypothèse de
Bates. Le comportement d’évitement à l’égard des serpents qui
arborent une coloration d’avertissement est une adaptation
que l’on ne devrait observer qu’auprès des populations de prédateurs vivant dans les régions où vit également le serpentarlequin. Par conséquent, le mimétisme devrait contribuer à
protéger la couleuvre tachetée contre les prédateurs, mais seulement dans les régions où le serpent-arlequin vit également. L’hypothèse de Bates prédit que les prédateurs des régions
dépourvues de serpents-arlequins attaqueront les couleuvres
tachetées plus fréquemment que les prédateurs des régions
abritant des serpents-arlequins.
Une expérience sur le terrain
avec des serpents artificiels
Pour vérifier l’hypothèse de Bates, Harcombe a confectionné
des centaines de faux serpents avec du fil de fer et de la pâte
à modeler. Il en a fabriqué de deux sortes : un groupe expérimental doté des rayures tricolores caractéristiques de la couleuvre tachetée ; et un groupe témoin de couleur brune pour
comparer (figure 1.26).
Les chercheurs ont éparpillé en nombres égaux les deux
types de serpents artificiels dans divers emplacements en
vue de serpents-arlequins. Après quatre semaines, les scientifiques ont récupéré les faux serpents et noté combien avaient
été attaqués en examinant les marques de dents et de griffes.
Les prédateurs les plus nombreux étaient les renards, les coyotes
et les ratons-laveurs, mais des ours noirs avaient également
attaqué certains des faux serpents (voir la figure 1.26b).
Les résultats concordaient avec la prédiction de l’hypothèse
de Bates. Comparativement aux serpents bruns, les serpents
tricolores s’étaient fait attaquer par les prédateurs moins souvent seulement dans les emplacements situés à l’intérieur de
l’aire de distribution géographique des serpents-arlequins venimeux. La figure 1.27 résume l’expérience sur le terrain qu’ont
menée les biologistes. Cette figure présente également une
schéma tisation que nous utiliserons tout au long de ce manuel
pour illustrer la recherche en biologie.
Le contrôle expérimental
et la reproductibilité
L’expérience sur le mimétisme du serpent est un exemple
d’expérience contrôlée, conçue pour comparer un groupe
expérimental (composé ici de fausses couleuvres tachetées) et
m Figure 1.25 Les aires de distribution géographique du serpentarlequin et de la couleuvre tachetée de la Caroline. La couleuvre
tachetée (Lampropeltis triangulum) imite la coloration d’avertissement
du serpent-arlequin venimeux (Micrurus fulvius).
Légende
Aire de distribution
géographique de la couleuvre
tachetée seulement
Aire de distribution
géographique du serpentarlequin chevauchant celle
de la couleuvre tachetée
Couleuvre tachetée (non venimeuse)
Couleuvre tachetée (non venimeuse)
Serpent-arlequin (venimeux)
Caroline
du Nord
Caroline
du Sud