Lorsque les rorquals communs capturent leur nourriture, ils finissent par aspirer beaucoup d'eau dans leur bouche. Des scientifiques au Canada ont découvert une petite structure graisseuse chez ces mammifères marins qui pourrait expliquer comment ils sont capables d'engloutir d'aussi grandes quantités d'eau remplie de proies sans s'étouffer.
Lorsque les chercheurs ont examiné des baleines décédées, ils ont identifié une section du palais mou qui pourrait se déplacer pour sceller les voies respiratoires supérieures pendant que la baleine se nourrit. Les chercheurs, qui ont surnommé la structure le "bouchon oral" dans la revue Current Biology le 20 janvier, suspectez que le bouchon existe également chez d'autres grandes baleines à fanons.
Les rorquals communs se trouvent dans les océans du monde entier et peuvent atteindre 85 pieds de long. Ils appartiennent à un groupe de grandes baleines à fanons appelées la famille des rorquals, avec plusieurs autres géants des mers, dont la baleine bleue et la baleine à bosse. Les rorquals utilisent une stratégie très inhabituelle connue sous le nom d'alimentation par fente pour capturer le krill, les poissons et les calmars. Pendant l'alimentation en fente, la baleine ouvre la bouche tout en tirant vers sa proie à des vitesses allant jusqu'à environ 10 pieds par seconde, lui permettant d'avaler un volume d'eau aussi grand que son propre corps. Enfin, la baleine ferme sa bouche, expulsant l'eau à travers ses fanons, et avale la proie restante.
La façon dont les baleines protègent leurs voies respiratoires lorsque l'eau inonde la bouche reste cependant un mystère.
«Nous avons beaucoup de connaissances sur tout ce processus de la mécanique de la poussée et de l'engloutissement de toute cette nourriture, et c'est à peu près là que s'arrête la connaissance», explique Kelsey Gil, biologiste marin à l'Université de la Colombie-Britannique à Vancouver et co-auteur de les résultats. "Nous ne savons pas ce qui se passe dans la gorge."
Pour le savoir, elle et ses collègues ont examiné les corps de 19 rorquals communs.
"Lorsque nous avions la bouche ouverte chez ce rorqual commun, nous avons vu qu'il y avait cet énorme morceau de tissu à l'arrière de la bouche obstruant complètement le chemin que la nourriture doit emprunter pour atteindre l'œsophage et l'estomac", explique Gil.
La structure bulbeuse de près de 8 pouces de large était composée de graisse et de muscle. Les chercheurs ont déterminé qu'il faisait partie du palais mou, la petite feuille de muscle le long du toit de la bouche à partir de laquelle la luette est suspendue chez l'homme.
Le bouchon buccal était fermement calé en place et ne pouvait pas être facilement dégagé. Lorsque les chercheurs ont examiné les fibres musculaires du palais mou, ils ont conclu que la seule façon dont le bouchon buccal pouvait se déplacer pour que les aliments passent à travers pendant la déglutition serait de se déplacer vers l'arrière et vers le haut et, ce faisant, de bloquer l'entrée des cavités nasales.
"Pour ces baleines, c'est un moyen d'économiser de l'énergie", explique Gil. "Il est dans sa position détendue et il sera dans cette position la plupart du temps et il n'a besoin d'être déplacé que pendant un court laps de temps pour faire passer la nourriture."
Le processus est similaire à ce qui se passe lorsque les humains avalent :la luette est repoussée et les muscles de la gorge se contractent pour que la nourriture ne monte pas par le nez.
"Une fois que les cavités nasales et les voies respiratoires supérieures sont protégées, vous avez cette question de savoir comment les voies respiratoires inférieures seraient protégées, [comme] les poumons", explique Gil. Elle et ses collaborateurs ont manipulé le cartilage du larynx, ou boîte vocale, pour voir comment il pouvait bouger pendant la déglutition. Ils ont découvert que le cartilage au sommet du larynx peut se rassembler pour créer un joint qui empêche la nourriture ou l'eau de pénétrer accidentellement dans les voies respiratoires.
De plus, dit Gil, un sac musculaire au bas du larynx connu sous le nom de sac laryngé peut créer une autre barrière protectrice pour bloquer l'entrée des poumons. Lorsque les baleines plongent pour se nourrir à de plus grandes profondeurs, la pression pousse le sac vers le haut pour boucher le larynx.
Pouvoir engloutir d'énormes quantités de proies est l'une des raisons pour lesquelles les rorquals ont réussi à atteindre des tailles aussi épiques. "Le bouchon oral est vraiment important pour l'alimentation par fente, et donc pour leur permettre de devenir aussi gros qu'ils l'ont fait", explique Gil.
Cependant, tout le monde n'est pas convaincu par la structure. Joy Reidenberg, anatomiste comparative à la Icahn School of Medicine du Mount Sinai à New York qui n'a pas participé à la recherche, dit qu'elle a de "sérieuses réserves" sur certaines des preuves présentées dans l'étude. D'après ce qu'elle a observé dans les dissections de rorquals, dit Reidenberg, les lambeaux de cartilage rigides et souples au sommet du larynx ne s'emboîteraient pas pour former une étanchéité particulièrement bonne chez les baleines.
De plus, les mouvements du larynx et de la bouche qui forment le sceau protecteur et avalent la nourriture ne peuvent pas se produire en même temps, dit-elle. En effet, les deux actions dépendent du déplacement de l'os hyoïde en forme de U, mais dans des directions opposées.
Reidenberg n'est pas non plus vendu sur le bouchon oral, dont elle doute qu'il puisse s'écarter suffisamment pour permettre à la nourriture de passer pendant la déglutition. Comme on l'observe couramment chez d'autres animaux, Reidenberg explique qu'il est plus logique que l'air circule sur le larynx et le palais mou tandis que la nourriture coule sur les côtés, comme l'eau qui se sépare autour de la proue d'un bateau. Cela permettrait aux baleines de respirer et de manger en même temps, explique-t-elle. Il est possible que le renflement graisseux que l'équipe a observé dans les carcasses de rorqual commun ait été en fait causé par le poids du larynx poussant vers le bas parce que la langue n'était plus là pour le maintenir en place, dit Reidenberg, bien que les chercheurs devraient jeter un coup d'œil dans un live la gueule de la baleine pour le savoir à coup sûr.
"Je ne suis pas entièrement convaincue qu'il existe un bouchon oral, mais s'il y en a un, je trouve cela très intéressant", dit-elle. "J'aimerais voir plus de preuves de cela."
