par Prachi Dadhich
Les embryons de nombreuses espèces sont souvent considérés comme complètement sans défense et très vulnérables en raison de la prédation et des infections par des agents pathogènes. Ils ne sont pas capables de s’enfuir ni même de se protéger des prédateurs des œufs. Cependant, des études récentes ont montré que les embryons d’amphibiens ne sont pas complètement impuissants. Ils ont développé avec succès une défense antiprédatrice. Cela signifie qu’ils sont capables de se défendre en éclosant tôt en réponse à différentes conditions environnementales. Ce processus est connu sous le nom d’éclosion écologique. Cela leur permet de réduire leur taux de mortalité.
L’une des espèces fréquemment étudiées dans ce contexte est la grenouille aux yeux rouges. Les embryons ont développé des défenses antiprédatrices comportementales contre de multiples prédateurs. Il habite la forêt humide qui s’étend du Yucatan au Panama. L’espèce est couverte de couleurs vives allant du vert vif, du jaune, du bleu au rouge. Généralement, les grenouilles aux couleurs vives sont considérées comme toxiques. Cependant, cette espèce utilise ses couleurs pour se camoufler afin de se protéger des différents prédateurs. Ils se nourrissent de différents insectes comme des mouches, des papillons de nuit, des grillons et bien d’autres pour remplir leur ventre. En tant que grenouilles arboricoles, elles sont connues pour pondre leurs œufs sur la végétation surplombant une source d’eau. Les œufs se trouvent toujours dans une pochette collée ensemble à l’aide d’une gelée. Après l’éclosion, l’habitat passe des arbres aux marécages et aux étangs.
Les embryons sont constamment entourés et menacés par divers prédateurs aériens et arboricoles. Les plus courants incluent les serpents mangeurs d’œufs, les Polybes – les guêpes sociales et les champignons tueurs d’œufs. Parmi tous ceux-ci, les serpents sont considérés comme le principal prédateur. Il a été observé que les serpents consomment la moitié des œufs à certains sites particuliers. Même les têtards font face à de nombreux prédateurs aquatiques comme la crevette d’eau douce, Macrobrachium americanumet le poisson poéciliide Brachyraphis rhabdophora.
En fonction des menaces des différents prédateurs, ils ont adapté diverses approches. Selon une étude menée au Costa Rica par Karen Warkentin, il a été remarqué que les œufs éclosent normalement en six à sept jours. Cependant, il éclosera dès quatre jours lorsqu’ils sentiront une menace. Par conséquent, cette espèce fournit un cas de plasticité adaptative dans le moment de l’éclosion.
Plusieurs études ont été menées pour répondre à une question : comment ces embryons sentent-ils le danger et éclosent-ils tôt? K. Warkentin, professeur de biologie à l’Université de Boston, a étudié la réaction des embryons en présence de différents prédateurs. Dans l’une de ses études, elle a remarqué que les œufs éclosaient 16 secondes après le premier contact avec le serpent. Étonnamment, cette réponse n’était pas le résultat d’indices chimiques ou visuels. En effet, seules les vibrations du serpent suffisaient à induire la réponse comportementale lors de l’éclosion. Les embryons étaient assez intelligents pour différencier les vibrations causées par des perturbations bénignes comme les tempêtes tropicales et un prédateur mangeur d’œufs. L’auteur a conclu que les œufs avaient éclos 30% plus tôt et que près de 80% avaient réussi à s’échapper lorsqu’ils étaient menacés par un prédateur mangeur d’œufs.
D’autres études ont porté sur l’interaction entre Polybia rejecta – la guêpe sociale et les œufs. Les petits embryons ont la même réponse en présence de guêpes que pour les serpents. Mais le moment et la façon dont les œufs éclosent sont différents. Contrairement aux serpents, les guêpes n’attaquent qu’un seul embryon à la fois, laissant la gelée intacte. La guêpe tient un seul œuf à l’aide de ses pièces buccales, puis le retire de la couvée. En cas de difficulté à retirer l’œuf, la guêpe ne cassera que la membrane vitelline mais laissera l’embryon à l’intérieur. Chaque fois qu’il y a une perturbation physique, un mouvement de frétillement dans l’embryon est remarqué suivi de la déchirure de la membrane de l’œuf. Apparemment, toute la couvée éclot lorsqu’un serpent attaque parce qu’il a tendance à manger beaucoup d’œufs. Alors qu’un seul œuf éclot lors d’une attaque de guêpe car il cible un embryon. Par conséquent, l’étude a affirmé que les embryons répondent en fonction de l’ampleur du risque.
En plus des guêpes et des serpents, différents champignons et moisissures aquatiques constituent également une menace pour les œufs. Dans une étude, Warkentin a remarqué que, tout comme les autres prédateurs, les champignons ne fournissent aucun signal vibratoire. Alors, la question se pose de savoir comment les œufs éclosent-ils tôt lorsqu’un champignon attaque la couvée? Il existe trois mécanismes différents expliquant ce processus:
- Les œufs détectent les produits chimiques libérés par les champignons ou les embryons déjà attaqués, ce qui conduit à une éclosion précoce.
- Les champignons recouvrent la surface externe de l’œuf qui est principalement utilisée pour la diffusion de l’oxygène. Le faible niveau d’oxygène accélère l’éclosion.
- Les hyphes fongiques ont tendance à se développer dans l’espace périvitellin de l’œuf. Le contact entre les hyphes et l’embryon provoque une irritation qui entraîne un mouvement vigoureux de l’embryon et une rupture de la membrane.
Les embryons de A.callidryas sont vulnérables à au moins un champignon mortel. L’étude a révélé que 40% des œufs ont été tués par l’infection fongique. Ainsi, les embrayages éclosent en quelques jours, quelques secondes ou immédiatement lorsqu’ils sont attaqués respectivement par un champignon, un serpent ou une guêpe.
Une vidéo à grande vitesse dans une étude de Kristina L. Cohen a révélé le secret derrière le mécanisme de l’éclosion précoce. C’est un processus en trois étapes. Tout d’abord, secouant et béant la pré-rupture. Deuxièmement, rupture de la membrane vitelline près du museau. Troisièmement, la raclée musculaire pour sortir du trou. A.callidryasha une procédure d’éclosion unique et distincte qui aide l’embryon à s’échapper rapidement du prédateur. La raison d’un tel mécanisme unique réside dans le museau de l’embryon. Cette région est fortement concentrée avec des glandes à couver remplies d’enzymes. Habituellement, les anoures libèrent cette enzyme lentement tout au long du développement. Cela conduit à un affaiblissement progressif de la membrane. Mais dès qu’un prédateur s’approche, il libère l’enzyme dans un mouvement rapide. Cela conduit à la formation d’un trou dans la couche d’œufs créant un chemin d’échappement pour l’embryon.
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Contributeurs de Wikipédia. (30 septembre 2018). Agalychnis callidryas. Dans Wikipedia, L’Encyclopédie Libre.De https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Agalychnis_callidryas&oldid=861892820
Références d’images
http://animalia-life.club/other/red-eyed-tree-frog-tadpole.html
http://jeb.biologists.org/content/219/12/1773.1
Mystery solved: frogs use snout glands in emergency jail break
https://biogeodb.stri.si.edu/bioinformatics/dfm/metas/view/38432