Dans le choeur des grenouilles

Une rainette
Une rainette © Getty

Les grenouilles savent se faire entendre, comme lors de cette nuit sans lune dans le miroir d’une rizière des îles Oki au Japon.

Il s’agit d’un choeur de rainettes du Japon (Dryophytes japonicus), une petite grenouille arboricole cousine de nos rainettes vertes (Hyla arborea) et méridionales (Hyla meridionalis). Ces petites grenouilles, symboles au Japon de l'hospitalité et de la protection des voyageurs, se regroupent dans les rizières au coeur desquelles les mâles produisent un enchevêtrement de coassements.

Ikkyu Aihara de l'Université de Tsukuba au Japon a réussi à comprendre la structure de ces choeurs grâce à une modélisation mathématique qui fait intervenir des oscillateurs couplés, c'est-à-dire des systèmes similaires à des métronomes qui se balancent ensemble sur une planche de bois. Son modèle suggère que les grenouilles devraient se trouver régulièrement espacées à la périphérie de la rizière et qu’elles devraient alterner leur chant avec celui de leurs plus proches voisins.

Ikkyu Aihara a placé à côté de chaque mâle une petite lumière LED qui se déclenchait au moindre coassement. Le chercheur japonais a ainsi pu voir le choeur des grenouilles dans la rizière scintillante et confirmer sa prédiction mathématique.

Mais il existe aussi des choeurs de grenouilles avec plusieurs espèces.

Car les rainettes sont rarement seules dans leur rizière ou dans leurs mares comme dans cet enregistrement réalisé par l'écoacousticien Bernie Krause dans l'Etat du Mississipi aux Etats-Unis.

On y entend plusieurs espèces dont la rainette criarde (Dryophytes chrysoscelis). 

Comment fait cette rainette pour s'y retrouver dans cet embouteillage sonore ?

Vivek Nityananda de l'Université du Minnesota aux Etats-Unis a tout d'abord remarqué que chaque espèce occupait une bande de fréquence qui lui était propre. En bas de l'échelle dans les fréquences graves se trouve la grenouille léopard, et en haut de l'échelle dans les fréquences aiguës se perche la grenouille boréale. Ce étagement fréquentiel, observé d’ailleurs pour la première fois par Bernie Krause dans d’autres environnements sonores, facilite très probablement la reconnaissance sonore entre les espèces.

Par des expériences en laboratoire, Vivek Nityananda a montré que la rainette criarde fait la part des choses sonores, au moins en partie, par une sorte de contraste fréquentiel entre son propre chant et celui des autres.

L'équipe de Mark Bee de la même Université du Minnesota vient de démontrer que les rainettes peuvent utiliser non seulement leurs oreilles mais aussi leurs poumons pour entendre. Les poumons augmentent les différences entre les fréquences de leur propre chant et les fréquences des espèces qui se trouvent dans le même plan d'eau. L'étude concerne une autre rainette - la troisième si vous suivez bien. Celle-ci s'appelle la rainette verte américaine (Dryophytes cinereus).

Comme chez tous les amphibiens, la cavité aérienne située derrière les deux tympans est connectée aux poumons par la glotte, une partie du larynx. Gonflés, les poumons diminuent la pression exercée par les chants des autres espèces sur les tympans. Les poumons jouent le rôle de filtre fréquentiel : par résonance, ils diminuent les fréquences non désirées et augmentent dont le rapport signal sur bruit. Et voilà comme la rainette entendrait mieux ses congénères dans cette cohue acoustique.

Fermez les yeux, ouvrez les oreilles, gonflez les poumons, vous entendrez mieux.

Le son de la Terre, une chronique de Jérôme Sueur en partenariat avec le Muséum national d'Histoire naturelle et sa sonothèque.

D'autres sons disponibles ici : http://www.wildsanctuary.com/index.htm

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