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Comment l'éléphant régule sa température
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Comment l'éléphant régule sa température

La transpiration est un mécanisme très répandu chez les mammifères. En effet, c’est un moyen efficace pour réguler sa température corporelle et ainsi la maintenir constante (on parle d’homéothermie). Vivant sous des climats très arides, les éléphants d’Afrique sont pourtant dépourvus de glandes sudoripares, qui produisent la sueur. Par quel mécanisme arrivent-ils donc à se refroidir ? En humidifiant régulièrement leur peau, qui a la particularité d’être très poreuse. L’eau ainsi stockée s’évapore et refroidit l’animal. Mais une question restait en suspens : comment la peau de l’éléphant peut-elle absorber autant d’eau ? Michel Milinkovitch, de l’université de Genève et de l’institut suisse de bio-informatique, et son équipe ont démontré que cette étonnante capacité provient de la structure très particulière de la peau du pachyderme.   

Grâce à l’analyse de la peau de dix éléphants provenant de parcs zoologiques en Suisse, en France et en Afrique du Sud, les chercheurs ont remarqué que la couche la plus externe de l’épiderme – la couche cornée – est traversée par des millions de petites crevasses. « Ces fractures, qui peuvent faire jusqu’à un millimètre de profondeur, explique Michel Milinkovitch, non seulement permettent d’absorber entre cinq à dix fois plus d’eau, dont l’évaporation progressive régule la température, mais retiennent aussi mieux la boue, ce qui assure à l’éléphant une protection optimale contre le soleil et les parasites. » Toutefois, ces fractures épidermiques ne sont pas présentes à la naissance. Les chercheurs ont en effet constaté que Makeba, l’éléphanteau nouveau-né du parc zoologique de Haute-Garonne, en était dépourvu. C’est au cours de la première année que les fractures apparaissent. Mais sous quelles contraintes ?

Les chercheurs ont d’abord supposé que ces fractures épidermiques étaient dues au dessèchement des cellules mortes de la peau, par analogie à la boue qui en séchant craquelle. Chez l’éléphant, la couche cornée – formée par les cellules mortes – est très épaisse, soixante-dix fois plus que la nôtre. « Contrairement à l’humain, l’éléphant ne desquame pas, c’est-à-dire qu’il n’élimine pas régulièrement les cellules mortes qui se forment en permanence et s’accumulent à la surface de la peau », explique Michel Milinkovitch. Les chercheurs ont alors développé un modèle mathématique pour simuler la fracturation d’un matériau qui se rétracte suite à son assèchement. « Les motifs que formaient les craquelures dans le modèle ne correspondaient pas aux formes polygonales présentes chez tous les éléphants que nous avions étudiés. »

Par la suite, l’observation microscopique de coupes de peau d’éléphant, prêtées par deux universités d’Afrique du Sud, a permis la mise au point d’un deuxième modèle. Les scientifiques ont noté que sous la couche cornée, la peau n’était pas lisse, comme chez la plupart des mammifères, mais vallonnée, recouverte de millions de petites bosses nommées papilles. Ces reliefs contraignent donc l’épaisse couche cornée à plier. « Les fractures obtenues dans ce nouveau modèle contournaient les papilles pour se former uniquement dans les dépressions cutanées, ce qui coïncidait parfaitement avec nos observations in vivo ! », souligne le chercheur.

La porosité de la peau de l’éléphant d’Afrique est donc le produit de deux innovations : le relief de son épiderme et l’épaisseur de sa couche cornée. Ainsi, si la peau de l’éléphant d’Asie, elle, ne craquelle pas, malgré son aspect vallonné, c’est que la couche cornée est beaucoup trop fine. Michel Milinkovitch explique que les contraintes évolutives de ces animaux n’ont a fortiori pas été les mêmes : « L’éléphant d’Asie vit dans un climat beaucoup plus humide, où le refroidissement par évaporation de l’eau n’est pas une stratégie efficace. »


Source : Pour la Science
Crédit : Shutterstock.com/Studi8Neosiam

La peau de l’éléphant d’Afrique est couverte d’infimes crevasses (non visibles à l’œil nu), qui, au total, peuvent retenir de grandes quantités d’eau.

Comment l'éléphant régule sa température Actualités

Comment l'éléphant régule sa température

La transpiration est un mécanisme très répandu chez les mammifères. En effet, c’est un moyen efficace pour réguler sa température corporelle et ainsi la maintenir constante (on parle d’homéothermie). Vivant sous des climats très arides, les éléphants d’Afrique sont pourtant dépourvus de glandes sudoripares, qui produisent la sueur. Par quel mécanisme arrivent-ils donc à se refroidir ? En humidifiant régulièrement leur peau, qui a la particularité d’être très poreuse. L’eau ainsi stockée s’évapore et refroidit l’animal. Mais une question restait en suspens : comment la peau de l’éléphant peut-elle absorber autant d’eau ? Michel Milinkovitch, de l’université de Genève et de l’institut suisse de bio-informatique, et son équipe ont démontré que cette étonnante capacité provient de la structure très particulière de la peau du pachyderme.   

Grâce à l’analyse de la peau de dix éléphants provenant de parcs zoologiques en Suisse, en France et en Afrique du Sud, les chercheurs ont remarqué que la couche la plus externe de l’épiderme – la couche cornée – est traversée par des millions de petites crevasses. « Ces fractures, qui peuvent faire jusqu’à un millimètre de profondeur, explique Michel Milinkovitch, non seulement permettent d’absorber entre cinq à dix fois plus d’eau, dont l’évaporation progressive régule la température, mais retiennent aussi mieux la boue, ce qui assure à l’éléphant une protection optimale contre le soleil et les parasites. » Toutefois, ces fractures épidermiques ne sont pas présentes à la naissance. Les chercheurs ont en effet constaté que Makeba, l’éléphanteau nouveau-né du parc zoologique de Haute-Garonne, en était dépourvu. C’est au cours de la première année que les fractures apparaissent. Mais sous quelles contraintes ?

Les chercheurs ont d’abord supposé que ces fractures épidermiques étaient dues au dessèchement des cellules mortes de la peau, par analogie à la boue qui en séchant craquelle. Chez l’éléphant, la couche cornée – formée par les cellules mortes – est très épaisse, soixante-dix fois plus que la nôtre. « Contrairement à l’humain, l’éléphant ne desquame pas, c’est-à-dire qu’il n’élimine pas régulièrement les cellules mortes qui se forment en permanence et s’accumulent à la surface de la peau », explique Michel Milinkovitch. Les chercheurs ont alors développé un modèle mathématique pour simuler la fracturation d’un matériau qui se rétracte suite à son assèchement. « Les motifs que formaient les craquelures dans le modèle ne correspondaient pas aux formes polygonales présentes chez tous les éléphants que nous avions étudiés. »

Par la suite, l’observation microscopique de coupes de peau d’éléphant, prêtées par deux universités d’Afrique du Sud, a permis la mise au point d’un deuxième modèle. Les scientifiques ont noté que sous la couche cornée, la peau n’était pas lisse, comme chez la plupart des mammifères, mais vallonnée, recouverte de millions de petites bosses nommées papilles. Ces reliefs contraignent donc l’épaisse couche cornée à plier. « Les fractures obtenues dans ce nouveau modèle contournaient les papilles pour se former uniquement dans les dépressions cutanées, ce qui coïncidait parfaitement avec nos observations in vivo ! », souligne le chercheur.

La porosité de la peau de l’éléphant d’Afrique est donc le produit de deux innovations : le relief de son épiderme et l’épaisseur de sa couche cornée. Ainsi, si la peau de l’éléphant d’Asie, elle, ne craquelle pas, malgré son aspect vallonné, c’est que la couche cornée est beaucoup trop fine. Michel Milinkovitch explique que les contraintes évolutives de ces animaux n’ont a fortiori pas été les mêmes : « L’éléphant d’Asie vit dans un climat beaucoup plus humide, où le refroidissement par évaporation de l’eau n’est pas une stratégie efficace. »


Source : Pour la Science
Crédit : Shutterstock.com/Studi8Neosiam

La peau de l’éléphant d’Afrique est couverte d’infimes crevasses (non visibles à l’œil nu), qui, au total, peuvent retenir de grandes quantités d’eau.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

14 - Calvados

Jusqu’au 29 février 2020

EXPOSITION
"LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION"

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

Jusqu’au 6 janvier 2019

EXPOSITION
"GRAINES"

Elles sont partout… Du petit-déjeuner au coucher, dans nos vêtements, dans notre alimentation, dans nos parcs et jardins… sans même y penser elles font partie de notre quotidien et sont un pilier de la biodiversité végétale.
Cette nouvelle exposition, très ludique, propose à tous les visiteurs de découvrir une grande variété de graines d’ici et d’ailleurs et de s’interroger sur leurs enjeux dans un contexte de changement climatique et sociétal.

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


Jusqu’au 31 mars 2019

EXPOSITION PLEIN-AIR
"IMPACTS ! HOMME-NATURE"

Venez découvrir les relations homme-nature au plus près du vivant !
De l’évolution du comportement animal à celui du climat et des milieux naturels, les chercheurs de Bourgogne et de Franche-Comté tentent de comprendre le rôle de l’Homme dans ces changements. Traversez ville, campagne et forêt et voyagez jusqu’aux pôles pour observer ces recherches in vivo !

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 22 avril 2019

EXPOSITION "FROID"

Véritable plongée dans l’univers du froid, l’exposition met en scène les multiples facettes du froid et plonge le visiteur dans des univers différents :
vie quotidienne, milieux extrêmes, biologie, physique, chimie, recherche, technologie, science-fiction... et l’invite à expérimenter.

Saline royale
Grande rue
25610 Arc-et-Senans
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


41 - Loir et Cher

Jusqu'au 31 décembre

LES JARDINS DE CHAMBORD

Le château a retrouvé en 2017 ses jardins à la française du XVIIIe siècle avec six hectares et demi au pied de la façade nord du château : plus de 600 arbres, 800 arbustes, 200 rosiers, 15 250 plantes...

Office de Tourisme de Blois-Chambord
23 place du château
41000 Blois
02 54 90 41 41
www.bloischambord.com


44 - Loire Atlantique

 

Du 8 au 19 mai 2019

EXPOSITION
"LES FLORALIES INTERNATIONALES DE NANTES"

Lors de cette prestigieuse manifestation florale, les visiteurs seront invités à découvrir dans le cadre exceptionnel du Parc de la Beaujoire des scènes ornementales élaborées par des professionnels et des amateurs passionnés.
Une représentation florale de haut niveau qui contribuera à les étonner, les dépayser, les faire rêver...

Floralies Internationales
Parc des Expositions de la Beaujoire
Route de Saint-Joseph de Porterie
44300 Nantes
http://comite-des-floralies.com/fre/


61 - Orne

Jusqu'au 23 décembre

EXPOSITION "LES HAIES"

Ecomusée du Perche
Prieuré de Sainte-Gauburge
61130 Saint-Cyr-la-Rosiere
02 33 73 48 06
www.ecomuseeduperche.fr


76 - Seine Maritime

Jusqu'au 15 décembre

EXPOSITION
"L’ABBÉ PIERRE PHOTOGRAPHE, UN REGARD SUR LE MONDE"

L'exposition présente soixante-dix photographies inédites prises par l’abbé Pierre lui-même dans de nombreux pays. Elles témoignent de la vitalité des personnes pauvres dans le monde et dévoilent le regard lucide et plein d’amour.

Centre abbé Pierre - Emmaüs
Route d'Emmaüs
76690 Esteville
02 35 23 87 76
www.centre-abbe-pierre-emmaus.org

Lieux:

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