Pourquoi les serpents frôlent-ils leurs langues? La science derrière le mouvement effrayant

Beaucoup de gens pensent que la langue fourchue d’un serpent est effrayante. De temps en temps, le serpent l'agite rapidement, puis le rétracte. Les théories expliquant les langues fourchues des serpents existent depuis des milliers d'années. Aristote pensait que cela procurait aux serpents «un double plaisir de saveurs, leur sensation gustative étant en quelque sorte doublée».

L'astronome italien Giovanni Hodierna pensait que les langues de serpent servaient à nettoyer la saleté de leur nez. Certains écrivains du XVIIe siècle ont affirmé avoir vu des serpents attraper des mouches ou d’autres animaux entre les fourches de leur langue et les utiliser comme une pince. C'est encore un mythe courant encore aujourd'hui que les serpents peuvent vous piquer avec leur langue. Mais aucune de ces hypothèses n'est probable.

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La plupart des animaux à langue les utilisent pour goûter, se nettoyer ou nettoyer les autres, ou pour capturer ou manipuler leurs proies. Quelques-uns, y compris des humains, les utilisent également pour faire des sons. Les serpents n'utilisent leur langue pour aucune de ces choses. Au cours des 20 dernières années, Kurt Schwenk, biologiste de l'évolution à l'Université du Connecticut, s'est efforcé de comprendre le fonctionnement des langues de serpents. «Sentir» est la description la plus proche de ce que les serpents font de leurs langues.

Des langues qui sentent

Les serpents utilisent leur langue pour collecter des produits chimiques dans l'air ou dans le sol. La langue n'a pas de récepteurs pour goûter ou sentir. Au lieu de cela, ces récepteurs sont dans le vomeronasal, ou organe de Jacobson, qui est dans le toit de la bouche. Une fois à l’intérieur de l’Organe de Jacobson, différents produits chimiques évoquent différents signaux électriques qui sont transmis au cerveau.

On pensait autrefois que la langue transmettait des produits chimiques directement à l’organe de Jacobson, parce que l’organe et les voies qui y conduisent sont appariés, tout comme le bout de la langue. Mais les radiographies ont révélé que la langue ne bouge pas à l'intérieur de la bouche fermée; il dépose simplement les produits chimiques qu'il a collectés sur des coussinets à même le sol de la bouche lorsque celle-ci se ferme.

Il est fort probable que ces électrodes transmettent les molécules échantillonnées à l’entrée de l’Organe de Jacobson lorsque le plancher de la bouche est surélevé pour entrer en contact avec le toit après un mouvement de langue. Les arguments en ce sens sont renforcés par le fait que les geckos, les scinques et les autres lézards n'ont pas de langue très fourchue mais continuent à administrer des produits chimiques à leurs organes voméronasaux.

Sentir en 3D

Parce qu’il est fourchu, la langue d’un serpent peut collecter des informations sur les produits chimiques à partir de deux endroits différents à la fois, bien que relativement proches les uns des autres, au regard des normes humaines. Lorsque les serpents écartent le bout de leur langue, la distance peut être deux fois plus grande que leur tête. Cela est important car cela leur permet de détecter les gradients chimiques dans l'environnement, ce qui leur donne une orientation. En d'autres termes, les serpents utilisent leur langue fourchue pour les aider à sentir de manière tridimensionnelle. Les chouettes utilisent ainsi leurs oreilles asymétriques pour détecter les sons en trois dimensions.

Les serpents et les chouettes utilisent des circuits neuronaux similaires pour comparer la force du signal délivré de chaque côté du corps et déterminer la direction d'où provient une odeur ou un son. Les humains le font avec leur audition aussi, mais pas aussi efficacement.

Cela permet aux serpents de suivre les traces laissées par leurs proies ou leurs partenaires potentiels. Dans les années 1930, avant que les recommandations sur l'utilisation éthique des animaux dans la recherche fussent aussi strictes, le biologiste allemand Herman Kahmann avait expérimenté de retirer expérimentalement la partie fourchue de la langue des serpents et avait constaté qu'ils pouvaient toujours résister aux odeurs, mais qu'ils avaient perdu la capacité de les suivre. sentiers de senteur. Ces résultats ont été affinés et confirmés au cours des années 1970.

Renifler le sexe

Dans les années 1980, le biologiste des serpents Neil Ford, de l'Université du Texas à Tyler, a observé comment les couleuvres rayées utilisaient leur langue quand elles suivaient des traces de phéromones laissées par des femelles. Il a découvert que si les deux extrémités de la langue du serpent mâle tombaient dans la largeur de la piste, le serpent continuait de glisser droit devant. Cependant, lorsqu'un bout ou l'autre est tombé en dehors du bord de la piste, le serpent s'est détourné de son sommet pour revenir au sentier des phéromones et son corps a suivi.

Suivre cette règle simple permettait aux serpents de suivre un comportement à la fois précis et dirigé. Si les deux bouts de la langue touchaient le sol en dehors de la piste, le mâle s'arrêterait et balancerait sa tête d'avant en arrière, tapotant la langue, jusqu'à ce qu'il déplace la piste.

Chuck Smith, écologiste des serpents du Wofford College, a trouvé des preuves que les Copperheads mâles ont des langues plus longues et plus fourchues que les femelles, ce qui améliore vraisemblablement leur capacité à trouver un partenaire. Bien que le dimorphisme sexuel - où un sexe est nettement différent de l'autre - soit rare chez les serpents, des différences de taille de la langue sont également susceptibles d'être présentes chez d'autres espèces.

La traque des odeurs est probablement également très utile pour les serpents traquant leurs proies, y compris pour les prédateurs assis comme des vipères, comme les vipères, qui ont développé des composants de venin malodorants et non toxiques pour les aider à déplacer leurs proies mordues et envenimées.

Lorsqu'ils suivent un sentier odorant, les serpents touchent simplement le bout de leur langue avec le sol pour recueillir les informations chimiques qui s'y trouvent. Mais les serpents peuvent également utiliser un type de piqué de langue différent pour prélever des produits chimiques en suspension dans l'air.

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Les serpents agitent souvent leurs langues dans les airs sans les mettre en contact avec quoi que ce soit. La langue crée des tourbillons d'air, tels que ceux formés dans l'eau derrière un bateau. Ces tourbillons s'éloignent du bateau lorsqu'ils se forment. Bill Ryerson, un étudiant du laboratoire Schwenk, a découvert que les tourbillons créés dans les airs par les langues des serpents avaient une propriété particulière: ils ne s'éloignaient pas, mais restaient à proximité de la langue, où ils pouvaient être échantillonnés à plusieurs reprises lorsque la langue jupe. la partie de chaque vortex où la vitesse de l'air est la plus élevée.

Les coups de langue oscillants sont uniques aux serpents. Ils permettent aux serpents de prélever 100 fois plus d'air que la simple extension vers le bas de la langue. La langue transfère ensuite ces molécules à l’organe de Jacobson via le plancher buccal. Les preuves suggèrent que les Copperheads mâles peuvent également trouver et suivre des femelles en utilisant des mouvements de langue oscillants pour détecter des phéromones en suspension dans l'air, bien que les détails de la façon dont ils déterminent la direction à l'aide de telles odeurs dispersées et transitoires soient encore mal compris.

Cet article a été publié à l'origine sur The Conversation par Andrew Durso. Lisez l'article original ici.