Les hippopotames peuvent être de redoutables combattants, mais leurs grandes dents font d'eux de terribles mastiqueurs.

Les hippopotames sont très mauvais en matière de mastication, et leurs défenses géantes et leurs dents de devant en sont responsables.

Ces caractéristiques dentaires intimidantes sont utilisées par les hippopotames, en partie, pour se protéger et protéger leur territoire. Mais certaines de ces dents dentelées s'emboîtent ou entravent les mouvements de la mâchoire, ce qui empêche les hippopotames de mâcher efficacement avec la technique de broyage de côté à côté utilisée par les autres herbivores, rapportent des chercheurs le 4 octobre dans PLOS ONE.

En général, les mammifères herbivores utilisent leurs dents larges situées près des côtés de leur bouche pour broyer et déchiqueter la végétation fibreuse avant de l'avaler. Étant donné que leur processus de digestion ne réduit guère la taille des particules alimentaires, on peut évaluer l'efficacité de la mastication en examinant leurs excréments.

En 2009, le vétérinaire Marcus Clauss de l'Université de Zurich et ses collègues ont comparé les tailles des particules fécales chez près de 200 espèces de mammifères. Ils ont constaté que les hippopotames étaient les moins performants en matière de mastication parmi les herbivores. Des années plus tard, lui et sa collègue Annika Avedik se sont demandé si les énormes dents de devant des hippopotames étaient responsables de leur maigre consommation.

Certains herbivores, tels que les cerfs et le bétail, ont perdu certaines de leurs incisives de devant au cours de l'évolution, probablement parce qu'elles entravaient la mastication. Les rhinocéros africains les ont complètement perdus. "Les hippopotames sont un exemple de taxon qui ne les a pas perdus", explique Clauss.

Les chercheurs ont analysé des vidéos d'hippopotames communs (Hippopotamus amphibius) et d'hippopotames nains (Choeropsis liberiensis) en train de manger, en suivant de près l'interaction des dents lorsque les mâchoires bougeaient. L'équipe a également mesuré les caractéristiques physiques de 86 crânes d'hippopotames communs et de 21 crânes d'hippopotames nains dans des collections de musées, y compris l'espacement et l'arrangement des dents, et a testé l'amplitude de mouvement de la mâchoire de côté à côté de ces crânes et mesuré les endroits où les dents s'usaient entre elles.

Au départ, Clauss pensait que les énormes défenses des hippopotames communs, qui sont des dents canines modifiées, seraient ce qui empêche les animaux d'une mastication appropriée de côté à côté. "Eh bien, je me suis trompé", dit-il.

Au lieu de cela, l'équipe a découvert que les ensembles supérieur et inférieur de longues incisives en forme de lance des hippopotames communs se croisent et s'emboîtent lorsque la mâchoire inférieure se referme, limitant les dents de derrière à un mouvement de haut en bas. Les herbivores essayent toujours certains mouvements de la mâchoire de côté à côté, selon Clauss, ce qui est corroboré par les marques d'usure sur les côtés des incisives.

Les incisives des hippopotames nains ne s'emboîtent pas, mais leurs défenses butent contre le museau, permettant seulement une quantité limitée de glissement latéral. Les motifs d'usure montrent que les incisives se frottent les unes contre les autres lors de la mastication.

Étant donné que les hippopotames nains montrent un certain mouvement de la mâchoire de côté à côté lors de la mastication, cela suggère que "la mastication par broyage latéral est quelque chose que [les hippopotames] faisaient autrefois, et qu'ils ont perdu en cours de route", explique Clauss.

Les hippopotames utilisent maintenant leurs mâchoires rigides, leurs ouvertures larges et leurs défenses et incisives aiguisées et solides, en partie, pour lutter contre d'autres hippopotames pour le territoire et l'accès aux partenaires, et pour se défendre contre les prédateurs. Mais le passage éventuel à une mastication moins efficace aurait pu avoir des conséquences. Parce que les hippopotames ne peuvent pas déchiqueter la nourriture en très petits morceaux, elle met plus de temps à être digérée, explique Clauss.

"Si la nourriture doit rester plus longtemps dans l'estomac, cela signifie qu'on ne peut pas manger plus, rapidement. C'est pourquoi les hippopotames sont, parmi les herbivores mammifères, caractérisés par une consommation alimentaire relativement faible", explique-t-il.

Leur consommation alimentaire relativement faible peut placer les hippopotames en désavantage concurrentiel par rapport à d'autres herbivores ruminants plus efficaces en matière de mastication, tels que les antilopes. L'incapacité à rivaliser avec des espèces totalement terrestres pour obtenir suffisamment de nourriture pourrait maintenir les hippopotames liés aux voies navigables africaines que les animaux semi-aquatiques considèrent comme leur foyer.

L'étude est "un rappel très intéressant de la complexité des organismes, et que lorsque des parties anatomiques, comme les dents, sont examinées isolément, elles ne permettent peut-être pas de comprendre l'ensemble de l'image", déclare la biomécanicienne comparative Susan Williams de l'Université de l'Ohio à Athens.

L'étude des ancêtres fossiles des hippos pourrait révéler si, et quand, le mouvement de la mâchoire de côté à côté des hippos lors de la mastication s'est arrêté, complétant ainsi la compréhension de l'histoire évolutive de ces animaux. Les jeunes hippopotames n'ont pas encore de grandes incisives pour s'emboîter, donc Clauss est curieux de voir si ces jeunes utilisent temporairement la mastication de côté à côté.

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