Le langage secret des serpents en couleur ultraviolette : un monde caché d'évasion des prédateurs et de camouflage

13 mars 2025

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par Université du Michigan

Dans l'étude sur les raisons pour lesquelles et comment les animaux ont l'apparence qu'ils ont, la couleur est reine—du moins, la gamme de couleurs que les humains peuvent voir. Une étude de l'Université du Michigan a examiné une gamme de couleurs que les humains ne peuvent pas voir et souvent ignorent: la couleur dans le spectre ultraviolet. En examinant les serpents, les chercheurs ont classé la façon dont les animaux utilisaient les motifs de couleur UV et ont testé les facteurs qui favorisent l'évolution de la couleur UV chez les serpents.

Les chercheurs ont découvert que la couleur UV est largement présente dans l'arbre généalogique des serpents et qu'elle est fréquemment utilisée pour l'évitement des prédateurs, explique l'autrice de l'étude Hayley Crowell, doctorante au Département d'écologie et de biologie évolutive de l'Université du Michigan.

L'étude, publiée dans Nature Communications, met également en évidence comment les chercheurs pourraient ignorer la manière dont tout un groupe d'organismes pourrait utiliser la couleur.

« Beaucoup de travaux sur la couleur UV sont réalisés dans des systèmes que nous considérons traditionnellement comme lumineux et colorés, tels que les oiseaux, les fleurs et les papillons, mais beaucoup de ces recherches sur la couleur sont vraiment biaisées par la perception humaine de la couleur » a déclaré Crowell.

« Ce travail se concentre principalement sur les systèmes de reproduction, comme les 'guides de nectar' UV dans les fleurs qui aident à guider les insectes vers la partie de la fleur nécessaire à la pollinisation. Cependant, il existe de nombreux groupes, comme les serpents, qui ne sont pas nécessairement considérés comme un système d'étude coloré de manière générale. »

L'étude a examiné 110 espèces de serpents provenant de régions allant du Colorado au Pérou, dont beaucoup ont des systèmes visuels capables de percevoir la couleur UV d'une manière que les humains ne peuvent pas. Crowell et ses collègues ont pris des photos des serpents à l'aide d'un appareil photo muni d'une lentille spécialisée et de filtres de lumière pour voir quel type de couleur ultraviolette ils reflétaient. Ils n'ont pas étudié la fluorescence UV visible avec une lumière noire — au contraire, ils ont étudié la vraie couleur UV invisible pour les humains.

Les chercheurs ont ensuite testé de nombreuses variables pour voir lesquelles étaient liées à la présence ou à l'absence de couleur UV chez les différentes espèces. Ces variables comprenaient l'âge et le sexe des serpents, le type d'habitat dans lequel ils vivaient, l'histoire évolutive des espèces, et dans quelle mesure la couleur d'un serpent les rendait visibles aux prédateurs comme les oiseaux, les mammifères et les autres serpents.

Le plus grand lien entre la couleur UV et les serpents? L'écologie du serpent, ou la relation entre celui-ci et l'environnement dans lequel il vit. Par exemple, les serpents arboricoles—qui vivent dans les arbres et ont tendance à être nocturnes—avaient le plus de couleur UV. Pourquoi ? Crowell suppose que cela a à voir avec le camouflage.

Les oiseaux, qui peuvent également voir la couleur UV, sont l'un des plus grands prédateurs des serpents. Les serpents arboricoles se déplacent et chassent la nuit, et dorment le jour. Avoir beaucoup de couleur UV la nuit n'est pas un problème. Mais en avoir le jour est potentiellement protecteur: les feuilles, les lichens et les épiphytes—plantes et organismes de type végétal qui poussent sur d'autres plantes, comme les fougères et les orchidées—peuvent aussi réfléchir beaucoup de lumière UV. De même, avoir de la couleur UV vous camouflerait pendant la journée lorsque les oiseaux cherchent quelque chose à manger.

L'une des découvertes inattendues de l'étude était qu'il n'y avait pas de différences de couleur UV entre les sexes chez les serpents, soulignant l'idée que la couleur UV n'est pas liée aux caractéristiques reproductives comme le choix du partenaire chez les serpents, d'après l'auteure de l'étude Alison Davis Rabosky, professeure associée au Département d'écologie et de biologie évolutive de l'Université du Michigan.

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« Parce que la reproduction encourage l'évolution de la couleur UV chez tant d'autres espèces, l'absence de différences sexuelles chez les serpents était une surprise », a déclaré Davis Rabosky. « Mais je ne pense pas que les serpents soient en fait un type d'exception changeant la couleur de manière 'différente' des autres animaux. Je pense que nous les scientifiques avons simplement négligé une grande quantité de coloration UV chez les espèces cryptiquement colorées, surtout chez les insectes. Ils sont le prochain domaine à explorer. »

Le fait qu'il n'y ait pas de différence de couleur UV entre les sexes était particulièrement surprenant étant donné la relation étroite entre les serpents et les lézards, selon l'auteur de l'étude John David Curlis, boursier postdoctoral en écologie et en biologie évolutive à l'Université du Michigan.

'Le dimorphisme sexuel, où les mâles diffèrent des femelles, est incroyablement courant chez les lézards, avec de nombreuses espèces caractérisées par des mâles qui affichent des couleurs vives et de grands ornements et des femelles qui sont plus ternes ou camouflées', a-t-il déclaré. 'Le fait que les couleurs des serpents ne différaient pas entre les sexes pourrait suggérer que la sélection sexuelle pourrait jouer moins un rôle dans l'évolution de la couleur pour les serpents que pour les lézards.'

Mais les résultats ne sont pas en noir et blanc. Crowell dit qu'un autre ensemble de serpents dans l'étude qui étaient presque identiques dans le spectre de couleur "visible" étaient de la même espèce, du même sexe et ont été collectés au même endroit. Un serpent réfléchit très brillamment la couleur UV sur son dos, et un n'en reflète pas du tout.

L'équipe a découvert que même si deux espèces de serpents peuvent être étroitement liées, elles peuvent ne pas avoir des quantités similaires de couleur UV - en fait, certaines des plus grandes variations de couleur étaient au sein du même genre de serpents. Certains des serpents les plus et les moins réfléchissant l'UV étaient des vipères, et les chercheurs ont découvert que les serpents juvéniles avaient souvent plus de couleur UV que les serpents adultes.

Cependant, leur étude aide à élucider ce que signifie pour les animaux utiliser la couleur - pas seulement la couleur que les humains peuvent voir, mais celle que d'autres organismes peuvent voir également.

'Je pense que ce qui est si exceptionnel dans cette étude, c'est que nous avons pu observer les modèles de couleur UV à travers tant d'espèces et d'individus', a déclaré la co-auteur Hannah Weller, chercheuse postdoctorale à l'Université de Helsinki. 'Cet ensemble de données incroyable nous a vraiment aidés à commencer à comprendre à quel point un trait comme celui-ci peut être variable, même dans un groupe où nous ne nous y attendrions pas.'

Les chercheurs espèrent que leur étude inspirera davantage de scientifiques à étudier la coloration UV à travers les organismes.

Plus d'information: Hayley L. Crowell et al, Ecological drivers of ultraviolet colour evolution in snakes, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-49506-4

Journal information: Nature Communications

Fourni par Université du Michigan