Lorsque Charles Darwin a présenté la théorie de l'évolution à la fin du 19e siècle, d'autres biologistes ont commencé à idéaliser le monde naturel comme un domaine mû par la concurrence. Chaque créature vivante s'efforce de survivre par tous les moyens nécessaires, pensaient ces scientifiques, et elle se fera un plaisir de repousser, de se nourrir ou de surpasser toute autre créature qui se dresse sur son chemin. En réalité, comme le savent tous ceux qui sont tombés dans un terrier de lapin "les animaux mignons deviennent amis" sur YouTube, le monde naturel est bien plus gentil et bien plus compliqué que les principes de base de l'évolution ne le laissent croire.
Des plus grosses baleines aux plus petits champignons, les êtres vivants dépendent les uns des autres pour survivre. Bien sûr, une espèce "dépendante" d'une autre peut souvent signifier que la première espèce a besoin de manger la seconde. Mais il y a aussi des plantes à fleurs qui dépendent des abeilles pour répandre leurs graines, des fourmis qui dépendent des arbres pour abriter leurs colonies, des coraux qui dépendent des algues microscopiques pour leur donner de l'énergie par la photosynthèse, et même des vers de mer qui dépendent des bactéries pour aider à briser les os. d'animaux morts.
Les scientifiques appellent une relation de dépendance comme ce mutualisme :deux espèces ou plus qui s'avantagent mutuellement. Parfois, ces relations ressemblent davantage à des amitiés occasionnelles, où une espèce peut s'entraider occasionnellement, et d'autres fois, elles ressemblent davantage à des mariages intenses, où les deux espèces ont besoin l'une de l'autre pour survivre. Les mutualismes sont importants pour les biologistes qui se tournent vers le passé et ceux qui se tournent vers l'avenir, car l'étude de ces interactions comportementales peut à la fois fournir des indices sur l'évolution des espèces et aider les chercheurs en conservation à comprendre comment protéger au mieux les populations menacées.
Pour cette histoire, Stacker a parcouru la littérature scientifique (et interrogé quelques-uns de nos amis de la communication scientifique) pour compiler une liste de 20 mutualismes incroyables montrant comment différentes formes de vie peuvent fonctionner ensemble. Lisez la suite pour en savoir plus sur les amitiés des plaines du Serengeti au fond de l'océan.
1 / 20 Se regrouper pour éviter les prédateurs est une tactique utile, même pour les animaux aussi gros que les zèbres et les gnous. Sur le Serengeti, ces deux herbivores peuvent paître ensemble sans devenir compétitifs, car les zèbres aiment manger des herbes plus longues et plus dures tandis que les gnous préfèrent les spécimens plus courts et plus tendres. De plus, les zèbres, les gnous et les impalas, un type d'antilope, peuvent tous reconnaître les appels d'avertissement les uns des autres et s'entraider pour échapper au danger. Les scientifiques étudient toujours cette relation pour déterminer s'il s'agit vraiment d'un mutualisme ou simplement d'une interaction pratique de partage d'habitat, mais dans tous les cas, il est clair que les herbivores du Serengeti sont capables de vivre en harmonie.
2 / 20 Dans le centre de l'Inde, les singes langur et les cerfs chital s'entraident pour éviter les tigres et autres prédateurs. Les langurs, singes gris à poil long et dotés d'une grande vue, veillent dans les arbres tandis que les cerfs chital, cerfs tachetés bruns à l'odorat impressionnant, guettent les prédateurs au sol. Les cerfs mangent aussi des fruits que les langurs laissent tomber de la canopée.
3 / 20 Dans les habitats insulaires océaniques comme les Galápagos, la biodiversité est souvent limitée - en d'autres termes, il n'y a tout simplement pas beaucoup d'espèces différentes présentes. Les plantes dans de tels environnements invitent souvent de nombreux pollinisateurs à les aider à se reproduire, tandis que les pollinisateurs bénéficient d'une alimentation moins difficile. Cette tendance conduit certaines espèces d'oiseaux des îles Galápagos à agir comme des mutualistes doubles :ces oiseaux consomment le nectar des fleurs des plantes, puis consomment plus tard les fruits mêmes qui résultent de leur propre pollinisation.
Jens Olesen et ses collègues, qui ont décrit ces interactions dans un article de Nature de 2018, suggèrent que les biologistes insulaires devraient se concentrer sur la conservation des environnements entiers, plutôt que sur des espèces particulières, afin de préserver ces réseaux complexes.
4 / 20 Les machaons zébrés, de beaux papillons à rayures noires et blanches originaires de l'est des États-Unis et du Canada, sont le papillon de l'État du Tennessee. Pour la reproduction, ces papillons dépendent des papayes, un groupe d'arbres du sous-étage avec de gros fruits jaune-vert. Les chenilles du machaon zébré vivent exclusivement sur les papayes, car elles ingèrent des composés dans les feuilles des arbres qui sont toxiques pour de nombreux prédateurs. En retour, les papillons aident les arbres à se reproduire grâce à la pollinisation.
5 / 20 Alors que les fourmis acacia protègent les acacias, les fourmis citronnées protègent les arbres duroia, des plantes à fleurs du sous-étage de la forêt amazonienne. Une espèce particulière de fourmi citronnée, appelée Myrmelachista schuanni , niche dans une espèce particulière d'arbre duroia, appelée Duroia hirsuta . Les fourmis sont tellement déterminées à ne pas laisser les concurrents menacer leurs nids qu'elles produisent de l'acide formique, un composé mortel, et empoisonnent tous les autres arbres qui pénètrent dans la région. Ce partenariat mortel crée des zones de la forêt qui sont peuplées uniquement d'arbres duroia. Les peuples indigènes vivant en Amazonie appelaient ces brins "les jardins du diable" et croyaient qu'ils avaient été créés par des esprits maléfiques de la forêt.
[Photo :Les feuilles gonflées et la tige mince d'un myrmécophyte des forêts des îles Andaman. Une des feuilles a été sectionnée.]
6 / 20 Comme les teignes du yucca, les fourmis acacia ont évolué aux côtés d'un groupe d'arbres. Ces fourmis dépendent des acacias pour s'abriter; en fait, les reines fourmis s'enfouissent dans les grandes épines à la base des feuilles d'acacia, pondent leurs œufs à l'intérieur et prélèvent le nectar des feuilles voisines. Lorsqu'une colonie de fourmis devient suffisamment grande, chaque épine d'un acacia peut devenir habitée. En retour, les fourmis défendent leurs arbres contre les insectes rivaux et autres prédateurs.
7 / 20 Vous savez qu'une amitié est spéciale lorsque deux groupes d'espèces partagent le même nom. Les yuccas, un groupe d'arbres et d'arbustes tropicaux connus pour leurs feuilles dures en forme d'épée, et les teignes du yucca, un groupe de petits papillons indescriptibles, se sont en fait développés au cours de l'histoire naturelle ensemble dans un processus que les biologistes appellent la coévolution. Les plantes de yucca dépendent des papillons pour la pollinisation, tandis que les larves de certaines espèces de papillons se nourrissent exclusivement de graines de yucca.
8 / 20 Une autre relation petit oiseau, gros mangeur peut être trouvée dans les plaines d'Afrique subsaharienne :les pique-bœufs se perchent sur le dos des grands herbivores, à savoir les rhinocéros et les zèbres, et mangent les tiques et les mouches qu'ils trouvent. Bien que cette relation ait longtemps été saluée comme un exemple classique de mutualisme, des recherches récentes révèlent qu'elle est en fait plus sinistre, comme l'a rapporté Kat Eschner dans le Smithsonian. Non seulement les pique-bœufs mangent les tiques sur le dos de leurs hôtes, mais ils boivent également le sang des plaies des animaux, ce qui complique la guérison de ces blessures.
9 / 20 Bien que les napoléons aient certaines préférences pour les gros animaux qu'ils aimeraient nettoyer, ils sont généralement des nourrisseurs à chances égales. Les pluviers égyptiens, quant à eux, entretiennent une relation mutualiste avec un prédateur spécifique :le crocodile du Nil. Lorsqu'un crocodile du Nil a de la nourriture coincée dans ses dents, il s'assoit au soleil avec la bouche ouverte et un oiseau pluvier se balance pour ramasser la nourriture supplémentaire. Le crocodile est ainsi protégé de la pourriture des aliments et des infections.
10 / 20 Explorer un récif corallien est une tâche périlleuse; non seulement les poissons doivent éviter les gros prédateurs, mais ils risquent également de voir leurs écailles obstruées par des créatures parasites plus petites et la crasse de l'océan. Lorsque la situation devient particulièrement grave, les poissons de récif visitent des «stations de nettoyage» gérées par des labres nettoyeurs à rayures bleues et d'autres espèces similaires. Dans ces «stations de nettoyage», essentiellement l'équivalent aquatique d'un cabinet de dentiste, les labres mangent les parasites, les écailles déplacées et les autres saletés de leurs soi-disant clients. Les plus gros poissons reçoivent un traitement thermal tandis que le labre reçoit un repas.
11 / 20 La protection contre les prédateurs est un thème commun dans les collaborations de la nature. Les poissons-clowns, reconnaissables comme le personnage principal de "Finding Nemo", ont développé une couche de mucus protecteur qui leur permet de vivre dans des anémones, des plantes océaniques fleuries avec des tentacules venimeux. Les poissons-clowns profitent d'un refuge sûr en pleine mer tout en défendant les anémones des autres poissons qui se nourrissent des plantes.
12 / 20 Comment les crabes porteurs (Dorippe frascone ) obtenir leur nom ? Le surnom vient d'un mutualisme :ces crabes ont cinq paires de pattes, dont une paire de dos particulièrement solide qui leur permet de transporter d'autres créatures marines... comme des oursins mortels. La colonne vertébrale d'un oursin protège un crabe porteur des prédateurs, tandis que l'oursin profite d'une balade vers de nouvelles aires d'alimentation. Vous pouvez voir cette collaboration en action sur la chaîne YouTube de National Geographic.
[Photo :crabe voyageur, dorippe frascone , portant une méduse à l'envers, Flores Indonesia .]
13 / 20 En parlant de creusement :les vers annélides Osedax, également appelés vers osseux et vers zombies, se nourrissent en creusant dans les os d'animaux morts sur le fond marin. Ces vers n'ont ni bouche ni estomac, ils dépendent donc d'un groupe de bactéries appelées Oceanospirillales pour dégrader les os en matériaux que les vers peuvent traiter. Les bactéries, quant à elles, ont « accès à du matériel osseux frais », comme l'a dit Jessica Carilli dans un article du blog Scitable de Nature.
[Photo :Osedax antarcticus .]
14 / 20 Le partenariat animal peut se produire sous les vagues aussi bien que sur terre. Dans les océans Atlantique, Pacifique et Indien, les gobies et les crevettes pistolets s'entraident pour survivre. La crevette construit un abri pour les deux créatures, creusant un terrier dans le sable sur le fond marin, tandis que le gobie surveille les prédateurs avec sa vue supérieure. Les partenariats entre les crevettes individuelles et les gobies se forment lorsque les animaux sont jeunes et se poursuivent généralement jusqu'à l'âge adulte des deux espèces.
15 / 20 Les paresseux à trois doigts passent la majeure partie de leur vie à manger et à faire la sieste dans les arbres, à l'exception de quelques heures par semaine lorsqu'ils descendent au sol pour déféquer. Une lente descente d'un tronc d'arbre et un retour vers un perchoir feuillu coûtent beaucoup d'énergie à un paresseux et l'exposent aux prédateurs, faisant de la défécation la première cause de mortalité des paresseux. Alors, pourquoi les paresseux risquent-ils tout pour descendre, plutôt que de se laisser aller du haut des airs ?
La réponse est liée à un partenariat complexe entre les paresseux, les algues vivant sur le dos poilu des paresseux et plusieurs espèces de papillons de nuit pyrales, comme l'ont expliqué Jonathan Pauli et ses collègues dans un article de la Royal Society de 2013. Les paresseux descendent sur le sol de la forêt afin de faciliter le cycle de vie des papillons de nuit, et les papillons de nuit apportent des nutriments du sol au dos des paresseux, facilitant ainsi la croissance des algues, que les paresseux et les papillons de nuit aiment manger.
16 / 20 L'herbe de panique, un groupe d'herbes à fleurs, se trouve dans toute l'Amérique centrale et orientale. Mais une variété spéciale (nom scientifique Dichanthelium lanuginosum var. thermale ) est capable de pousser dans les sols géothermiques du parc national de Yellowstone, où les températures peuvent atteindre 150 degrés Fahrenheit (65 degrés Celsius). L'espèce de champignon Curvularia protuberata rend possible ce mode de vie extrême en transférant un virus résistant à la chaleur à la plante, tandis que l'herbe donne au champignon des nutriments et un endroit où vivre.
17 / 20 Vous vous souvenez peut-être des cours de sciences du secondaire que les vaches ont quatre estomacs. Les vaches, comme les moutons, les chèvres et les buffles, font partie d'un groupe appelé ruminants, de grands mammifères dotés d'un système digestif unique capable de décomposer l'herbe et d'autres matières végétales grossières. Et sur quoi reposent ces systèmes digestifs uniques ? Des micro-organismes, bien sûr. Les bactéries présentes dans l'estomac des ruminants décomposent les grosses molécules de sucre pour les animaux tout en absorbant certains nutriments en retour.
18 / 20 Les coraux, ces animaux vibrants qui composent les récifs coralliens, sont un autre groupe d'animaux qui dépend d'un partenariat avec des algues microscopiques. Les algues, appelées zooxanthelles, sont capables de réaliser la photosynthèse (le processus cellulaire végétal qui fabrique du sucre à partir de la lumière du soleil) et elles fournissent aux coraux de la nourriture en échange d'un endroit sûr où vivre. Les zooxanthelles donnent également aux récifs coralliens leurs couleurs vives distinctives; en fait, lorsque les coraux sont stressés, les animaux repoussent les algues et blanchissent dans un phénomène connu sous le nom de blanchissement des coraux.
19 / 20 Lichen :ce sont de petites plantes qui poussent sur les arbres et les rochers, n'est-ce pas ? Tort. Les lichens sont en fait formés par collaboration; des colonies d'algues microscopiques vivent à l'intérieur des champignons, chaque organisme fournissant à l'autre des nutriments. Et l'interaction est encore plus complexe que cela, comme l'a décrit Ed Yong dans un article de 2019 sur l'Atlantique :certaines colonies de lichens abritent plusieurs espèces de champignons, et les scientifiques s'efforcent toujours de comprendre le rôle de chacune.
20 / 20 Le dernier mutualisme de cette histoire a en fait aidé à construire la vie végétale et animale telle que nous la connaissons. Les biologistes émettent l'hypothèse que la mitochondrie, un minuscule appareil dans nos cellules qui produit de l'énergie (également connu sous le nom de "centrale électrique de la cellule"), et le chloroplaste, un appareil similaire spécifique aux cellules végétales qui transforme la lumière du soleil en nourriture, étaient tous deux cellules autrefois indépendantes.
Ces cellules indépendantes ont été englouties par des cellules hôtes, et à l'intérieur de leurs hôtes, de minuscules envahisseurs ont profité du nouveau milieu de vie plus sûr tout en fournissant de l'énergie à ces hôtes. Ce partenariat, que les biologistes appellent la théorie endosymbiotique, a évolué vers les cellules eucaryotes complexes qui composent notre corps aujourd'hui.
