S6 Mammifères marins

Topique

Ce mammifère marin possède un système sensoriel hautement spécialisé pour le milieu aquatique. Le dauphin produit des clics acoustiques à large bande et de haute intensité qui lui permettent d'écholocaliser des objets avec une résolution spatiale très fine, similaire au système d'écholocation de la chauve-souris, comme décrit dans un autre modèle de cet ensemble. La structure de l'écho reçu lui permet également de distinguer les propriétés des différents objets, notamment leurs différences de composition.

La portée maximale de cette écholocation est déterminée par l'équilibre entre le signal et le bruit de fond, comme décrit dans un autre modèle de cet ensemble basé sur la théorie de la détection du signal : l'objet devient indétectable lorsque l'écho reçu passe en dessous du seuil de détection. La propagation acoustique dans l'eau permet d'atteindre de longues distances aux basses fréquences, mais l'absorption augmente rapidement avec la fréquence. Le fait que le clic du dauphin ait une fréquence plus élevée lui permet d'obtenir des informations plus détaillées, mais cela augmente son atténuation et réduit par conséquent la distance d'écholocation effective. La baleine résout ce compromis entre fréquence et portée différemment. Leurs sons de basse fréquence peuvent se propager sur de grandes distances et, dans certaines conditions océaniques, exploiter les zones où la structure de la vitesse du son favorise leur confinement par réfraction. Dans le chenal sonore profond, où la vitesse du son est minimale, les ondes peuvent rester confinées à une certaine profondeur et se propager sur d'énormes distances avec des pertes relativement faibles. La basse fréquence de ces signaux réduit leur absorption et augmente leur portée potentielle, facilitant ainsi la communication à longue distance.

L'œil du dauphin, quant à lui, présente des adaptations qui lui permettent de fonctionner aussi bien dans l'eau qu'à l'extérieur. Sous l'eau, où la différence d'indice de réfraction entre l'eau et la cornée est faible, cette dernière contribue peu à la puissance optique. Le cristallin, quasi sphérique et très puissant, assure l'essentiel de la mise au point. La pupille et d'autres structures optiques contribuent également au maintien d'une vision fonctionnelle dans des conditions d'éclairage et de réfraction très variables. Ces adaptations permettent au dauphin de conserver ses capacités visuelles aussi bien en immersion qu'à la surface.

Enfin, les cétacés peuvent combiner les signaux acoustiques avec d'autres sources d'information lors de leurs longues migrations. Il a été suggéré que certaines espèces possèdent des mécanismes de magnétoréception capables de fournir des informations relatives au champ géomagnétique, possiblement grâce à des structures sensibles aux matériaux magnétiques. Ce mécanisme serait physiquement différent de la magnétoréception associée au cryptochrome, déjà établie par un autre modèle de cet ensemble chez les oiseaux migrateurs. Les gradients d'intensité et d'inclinaison du champ magnétique terrestre pourraient fournir des informations spatiales complémentaires lors de la navigation océanique. Lorsqu'une baleine s'éloigne des repères côtiers ou visuels, les signaux disponibles à l'échelle globale, tels que les signaux acoustiques et géomagnétiques, peuvent acquérir une importance relative accrue pour le maintien de son orientation lors d'une migration de longue distance.

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