Ectotherme
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Les organismes ectothermes (du grec ancien, composé de ἐκτός, ektos (dehors) et de θερμός, thermos (chaud)) sont des organismes ne produisant pas ou peu de chaleur. C'est le cas notamment des insectes, des reptiles et des poissons. Ces organismes sont à opposer aux organismes endothermes qui, eux, produisent de la chaleur (les mammifères et les oiseaux par exemple).
La majorité des organismes ectothermes subissent des variations importantes de la température de leur corps. On parle alors d’organismes poïkilothermes. C'est le cas par exemple de nombreux serpents. Pour augmenter leur température, ces animaux doivent trouver des sources extérieures de chaleur, comme le rayonnement solaire par exemple.
Certains organismes, comme de nombreux poissons, vivent dans des milieux où la température est constante. Leur corps reste donc à température constante, proche de celle du milieu, sans nécessité de production de chaleur. Ces organismes sont dits ectothermes homéothermes.
D'autres organismes produisant peu de chaleur et donc qualifiés d'ectothermes sont suffisamment gros pour ne subir que faiblement l’influence du milieu extérieur. Leur température reste donc plutôt stable, ils sont donc également des animaux ectothermes homéothermes. On parle alors de gigantothermie.
Ils sont qualifiés à tort d'animaux « à sang froid » car leur température corporelle n'est pas forcément beaucoup plus basse selon les espèces, et en aucun cas systématiquement basse[1].
Avantages/inconvénients
modifierAvantages
modifierDu point de vue sélectif, l'ectothermie présente des avantages (ex : moins de besoins énergétiques) et des inconvénients (ex : vulnérabilité au grand froid et au gel)[2] ou contraintes de reproduction ou d'incubation des œufs [3]. Certains animaux ectothermes sédentaires (moules et huîtres par exemple) ont développé des moyens de se protéger contre la déshydratation et de nombreux prédateurs (la coquille). D'autres entrent en brumation ou estivation pour échapper aux effets du froid ou des grandes chaleurs estivales (certains escargots terrestres par exemple). D'autres encore, grâce à une bonne capacité de perception du rayonnement infrarouge[4] et à des changements comportementaux, adaptent leur comportement et changent de lieu selon la température ambiante, en recherchant l'ombre ou au contraire le soleil selon leurs besoins[5]. Les ectothermes vivant dans les déserts chauds ou glacés doivent trouver des moyens de réguler leur température sans utiliser d'eau ou en optimisant les effets de l'évapotranspiration[6].
Inconvénients
modifierLes caractéristiques décrites plus haut rendent aussi les animaux ectothermes plus vulnérables à la variabilité du climat et notamment au réchauffement climatique[7], soit en influençant trop le sexe-ratio, soit en accélérant la sénescence.
Pour beaucoup des espèces ectothermes, les stress thermiques sont des facteurs d'accélération de la sénescence ou de mortalité. Par exemple, l'étude récente (2021), par la technique de capture-marquage-recapture à long terme, de plusieurs populations d'amphibiens (de deux paires d'espèces d'anoures apparentées choisies dans deux familles ayant divergé il y a plus de 100 Ma : dans la famille des Ranidae (Rana luteiventris et Rana temporaria) et dans la famille des Bufonidae (Anaxyrus boreas et Bufo bufo) largement réparties dans l'hémisphère nord[8] a montré que toutes ces espèces sont affectées par le dérèglement climatique. En outre, chez R. luteiventris et A. boreas : nièles précipitations annuelles moyennes, ni l'empreinte environnementale humaine n'avaient d'effets significatifs sur les taux de sénescence ou la durée de vie. Par contre, les conditions thermiques de vie, en région tempérée, affectent le risque de mortalité par vieillissement précoce ; au risque de voir une accélération généralisée du vieillissement des amphibiens, déjà en fort déclin mondial[8].
Notes et références
modifier- Denis Poinsot, Maxime Hervé, Bernard Le Garff, Mael Ceillier, Diversité animale. Histoire, évolution et biologie des Métazoaires, De Boeck Superieur, , p. 2018.
- R.B. Huey et M. Slatkin, « Costs and benefits of lizard thermoregulation », Quarterly Review of Biology, vol. 51, , p. 363-384 (lire en ligne [PDF])
- R.B. Huey et D. Berrigan, « Temperature, demography and ectotherm fitness », American Naturalist, vol. 158, , p. 204-210 (lire en ligne [PDF])
- R.B. Huey et J.G. Kingsolver, « Evolution of thermal sensitivity of ectotherm performance », Trends in Ecology and Evolution, vol. 4, , p. 131-135 (lire en ligne [PDF])
- E.J. Glanville et F. Seebacher, « Compensation for environmental change by complementary shifts of thermal sensitivity and thermoregulatory behaviour in an ectotherm », Journal of Experimental Biology, vol. 209, , p. 4869-4877 (lire en ligne [PDF])
- D.F. DeNardo, T.F. Zubal et T.M.C Hoffman, « Cloacal evaporative cooling : a previously undescribed means of increasing evaporative water loss at higher temperatures in a desert ectotherm, the Gila monster Heloderma suspectum », Journal of Experimental Biology, vol. 207, , p. 945-953 (lire en ligne [PDF])
- Deutsch CA, Tewksbury JJ, Huey RB, Sheldon KS, Ghalambor CK, Haak DC & Martin PR, « Impacts of climate warming on terrestrial ectotherms across latitude », PNAS, vol. 105, , p. 6668-6672 (lire en ligne [PDF])
- (en) Hugo Cayuela, Jean-François Lemaître, Erin Muths et Rebecca M. McCaffery, « Thermal conditions predict intraspecific variation in senescence rate in frogs and toads », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 118, no 49, , e2112235118 (ISSN 0027-8424 et 1091-6490, DOI 10.1073/pnas.2112235118, lire en ligne, consulté le )
Voir aussi
modifierArticles connexes
modifierBibliographie
modifier- Atkinson, D. (1994). Temperature and organism size: a biological law for ectotherms ?. Advances in ecological research, 25, 1-58.
- Angilletta, M. J. (2009). Thermal adaptation: a theoretical and empirical synthesis. Oxford University Press.
- LAUDIEN, H., & BOWLER, K. (1987). Temperature acclimation in ectothermic animals from biotops with frequently changing temperature. Zoologischer Anzeiger, 218(5-6), 346-358.
- Guppy, M., Fuery, C. J., & Flanigan, J. E. (1994). Biochemical principles of metabolic depression. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Comparative Biochemistry, 109(2), 175-189.
- Clarke, A. (1985). The physiological ecology of polar marine ectotherms: energy budget, resource allocation and low temperature. Oceanis, 11(1), 11-26.
- Lelièvre H (2005) Prise de décision chez un ectotherme : optimisation de la thermorégulation et des déplacements chez la couleuvre verte et jaune. Master Dissertation.
- Lelièvre, H. (2010). Stratégies de thermorégulation chez deux colubridés sympatriques : la couleuvre verte et jaune Hierophis viridiflavus et la couleuvre d'Esculape Zamenis longissimus. Une approche intégrée de la physiologie à la démographie (Doctoral dissertation, Université de Poitiers (PDF, 229 pages)
- Martin TL & Huey RB (2008) Why "Suboptimal" is optimal: Jensen's in equality and ectotherm thermal preferences. American Naturalist 171 , 102-118
- Kearney M & Predavec M (2000). Do nocturnal ectotherms thermoregulate? A study of the temperate gecko Christinus marmoratus . Ecology 81 , 2984 - 2996
- Huey RB & Stevenson RD (1979). Integrating thermal physiology and ecology of ectotherms: a discussion of approaches . American Zoologist 19 , 357-366.
- Dunham AE, Grant BW, & Overall KL (1989). Interfaces Between Biophysical and Physiological Ecology and the Population Ecology of Terrestrial Vertebrate Ectotherms . Physiological Zoology 62, 335-355