Les chauves-souris excellent dans la détection sonore, grâce à la mécanique et à la structure uniques de leurs grandes oreilles. Une étude publiée aujourd'hui dans Nature révèle comment des caractéristiques spécifiques de l'oreille interne expliquent les stratégies d'écholocation sophistiquées qui ont permis à ces mammifères de conquérir tous les continents sauf l'Antarctique.
Des chercheurs ont analysé les crânes de 39 espèces de chauves-souris appartenant aux deux grands groupes : Yinpterochiroptera et Yangochiroptera. Ils ont découvert que les Yangochiroptera, représentant 82 % des espèces écholocatrices et la plupart des familles de chauves-souris, possèdent une oreille interne inédite chez les mammifères. Celle-ci inclut un espace supplémentaire dans la cochlée et un plus grand nombre de neurones, favorisant la chasse dans divers environnements.
"Nous supposons que cela permet les appels d'écholocation très complexes pour lesquels les Yangochiroptera sont célèbres", explique Bruce Patterson, conservateur des mammifères au Field Museum de Chicago et co-auteur de l'étude.
Traditionnellement, les chauves-souris étaient classées en mégachiroptera (renards volants, se repérant par la vue et l'odorat, parfois par clics de langue) et microchiroptera (écholocateurs laryngés, chasseurs d'insectes et petits animaux). Depuis 2000, des données génétiques ont redéfini les groupes : les Yinpterochiroptera (hémisphère oriental, incluant renards volants, chauves-souris en fer à cheval) et les 938 espèces de Yangochiroptera (mondiales, comme chauves-souris à queue libre, vampires ou à face fantôme).
La grande diversité des Yangochiroptera compliquait l'identification de traits communs. "La plus grande partie de la diversité se trouve chez les Yangochiroptera. Trouver un lien commun était comme chercher une aiguille dans une botte de foin, mais cette configuration de l'oreille interne semble être la clé", note Patterson.
L'équipe a examiné les crânes de 19 des 21 familles vivantes via tomodensitométrie et coupes microscopiques. Chez les mammifères depuis le Jurassique, le ganglion spiral (corps cellulaires neuronaux) est logé dans une paroi osseuse poreuse de la cochlée.
Chez les Yangochiroptera, cette structure évolue : la paroi s'ouvre en grandes fenêtres ou disparaît, libérant l'espace pour plus de neurones et faisceaux nerveux.
"Cette liberté accrue par rapport au canal osseux, cette plus grande taille du ganglion et ce regroupement intime des fibres nerveuses expliquent la diversification explosive des Yangochiroptera", estime Patterson.
Les Yinpterochiroptera émettent des impulsions à fréquence constante, idéales pour la végétation dense mais limitées en vol libre. Les Yangochiroptera produisent des cris modulés descendant en fréquence, comme un "faisceau de lampe torche" puissant et polyvalent, libérant ces chauves-souris pour dominer le ciel nocturne.
Les canaux des Yinpterochiroptera auraient évolué vers cette architecture unique, confirmant que l'écholocation laryngée précède la divergence, selon Brock Fenton (Nature). "Un nouveau caractère mammifère passionnant éclairant l'évolution de l'écholocation", commente Emma Teeling (University College Dublin).
Deux Yangochiroptera exceptionnels conservent une paroi épaisse, peut-être liée à une chasse spécialisée (effleurement de l'eau). De nombreuses questions persistent sur l'évolution de l'écholocation.
