Le camouflage de la seiche est beaucoup plus complexe et époustouflant qu’on ne le pensait initialement

La capacité des seiches à « disparaître » instantanément en imitant leur environnement est tout simplement stupéfiante. De nouvelles recherches suggèrent que le processus par lequel les seiches se camouflent est encore plus complexe que ce que les scientifiques avaient initialement cru.

Les céphalopodes, un groupe qui comprend des créatures comme les seiches, les calmars et les poulpes, ont toujours été connus comme les escrocs de l’océan. Leur habileté extraordinaire à changer la couleur et la texture de leur peau les aide à disparaître dans leur environnement sous-marin.

Une étude récente publiée dans Nature le 28 juin se penche de plus près sur ce phénomène complexe. Des chercheurs de l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa (OIST) et de l’Institut Max Planck pour la recherche sur le cerveau ont révélé la science complexe derrière le déguisement de la seiche.

Comment fonctionne le camouflage de la seiche ?

La seiche utilise des millions de minuscules cellules pigmentaires cutanées appelées chromatophores pour créer une gamme étonnante de motifs cutanés. Chaque cellule chromatophore est enfermée dans un réseau musculaire. Il est directement sous le contrôle des neurones du cerveau.

Ces muscles se contractent et se détendent pour élargir ou masquer la cellule pigmentaire. Ensemble, ces cellules agissent comme des pixels biologiques. Ces pixels créent les motifs complexes sur la peau de la seiche.

« Nous avions l’habitude de penser que la seiche n’utilisait qu’une poignée de composants de modèle pour correspondre à son environnement », a déclaré le professeur Sam Reiter, chef de l’unité de neuroéthologie computationnelle à l’OIST.

« Cependant, nos dernières découvertes indiquent que leur camouflage est beaucoup plus complexe et adaptable qu’on ne le pensait auparavant. »

Comment les chercheurs ont mené l’étude sur le camouflage de la seiche

Pour découvrir ces découvertes étonnantes, les chercheurs ont utilisé une configuration de caméra à ultra haute résolution pour zoomer sur la peau de la seiche européenne commune, ou Sepia officinalis.

Alors que la seiche faisait la transition entre différents motifs de camouflage, l’équipe a pu capturer l’expansion et la contraction en temps réel de dizaines à des centaines de milliers de chromatophores.

L’équipe a utilisé un superordinateur à l’OIST pour traiter les données d’environ 200 000 images de motifs cutanés. Ils ont appliqué un type d’intelligence artificielle, connu sous le nom de réseau de neurones, pour analyser divers éléments des images. Celles-ci comprenaient la luminosité, la structure, la forme, le contraste et des caractéristiques d’image encore plus complexes.

« Chaque motif a été catégorisé et cartographié sur un » espace de motifs cutanés « , qui représente l’ensemble du spectre des motifs cutanés qu’une seiche peut générer », a déclaré Theodosia Woo, étudiante diplômée à l’Institut Max Planck pour la recherche sur le cerveau.

« La seiche ne se contente pas de détecter l’arrière-plan et de passer à un motif défini. Au lieu de cela, ils semblent constamment recevoir des commentaires sur leur motif de peau et l’utiliser pour ajuster leur camouflage. Nous ne savons pas encore exactement comment ils obtiennent ces commentaires.

Le camouflage de la seiche s’adapte d’une manière que l’œil humain ne peut pas détecter

Les chercheurs ont également remarqué quelque chose d’inhabituel. Même lorsque la même seiche a rencontré plusieurs fois le même arrière-plan, les motifs de peau résultants différaient subtilement d’une manière imperceptible à l’œil humain.

De plus, le chemin emprunté par la seiche pour atteindre le motif final n’était pas direct. Ils sont passés par différents modèles, s’arrêtant à chacun, jusqu’à ce qu’ils trouvent le résultat final satisfaisant.

« Les seiches dépassaient souvent leur modèle de peau cible, faisaient une pause, puis revenaient », a ajouté Woo. « Cela souligne la complexité du comportement de la seiche. »

L’affichage du motif de la peau appelé blanchiment est tout aussi déroutant

L’équipe a également examiné un autre affichage de motif de peau, connu sous le nom de blanchiment. C’est une réponse rapide et directe. Il fait pâlir la seiche lorsqu’elle est menacée.

Mais certains éléments du motif de camouflage précédent demeurent. Cela suggère que les informations sur le camouflage initial persistent, même si la réponse de blanchiment les annule temporairement.

« Le blanchiment pourrait être contrôlé par un circuit neuronal complètement différent dans le cerveau », a déclaré le Dr Xitong Liang, ancien chercheur à l’Institut Max Planck pour la recherche sur le cerveau.

« La prochaine étape consiste à capturer des enregistrements neuronaux à partir de cerveaux de seiches, afin que nous puissions mieux comprendre exactement comment ils contrôlent leurs capacités uniques et fascinantes de modelage de la peau. »

Cette recherche fascinante met en lumière les mécanismes complexes et sensibles que la seiche, et peut-être d’autres céphalopodes, utilisent pour se fondre parfaitement dans leur environnement. Les résultats indiquent qu’il y a beaucoup plus à apprendre sur ces maîtres du déguisement.

En savoir plus sur la seiche

Les seiches sont des animaux marins de l’ordre Sepiida et sont classées dans la classe des céphalopodes. Cette classe comprend également les calmars, les poulpes et les nautiles. Parmi les invertébrés, ils comptent parmi les plus intelligents et ont des sens particulièrement développés, notamment la vision.

Morphologie du corps

Leur structure corporelle distinctive comprend un corps mou et oblong et une coquille poreuse interne unique connue sous le nom d’os de seiche. L’os de seiche, composé principalement d’aragonite, aide à réguler la flottabilité de la seiche, lui permettant de planer à différentes profondeurs dans l’eau.

Les seiches ont une paire de grandes pupilles en forme de W qui leur donnent un excellent champ de vision et une perception de la profondeur. Malgré cela, on pense qu’ils sont daltoniens. Ce fait est très étrange compte tenu de leur capacité à changer la couleur de la peau avec une extrême précision.

Motifs cutanés et chromatophores

Cela nous amène à la caractéristique peut-être la plus fascinante de la seiche : sa peau. La peau de seiche est capable d’incroyables prouesses de transformation.

En utilisant des cellules pigmentaires spéciales appelées chromatophores, la seiche peut rapidement changer la couleur et le motif de sa peau. Cette capacité leur permet effectivement de « disparaître » dans leur environnement. Ils utilisent également cette capacité pour la communication et pendant la chasse.

Alimentation et chasse

Le régime alimentaire des seiches se compose principalement de petits mollusques, crabes, crevettes, poissons, poulpes, vers et autres seiches. Leur méthode de chasse est assez impressionnante ; ils utilisent une paire de tentacules qui jaillissent pour attraper leur proie.

la reproduction

En ce qui concerne la reproduction, les seiches présentent un comportement intrigant. Les mâles protégeront souvent leur femelle choisie de leurs rivaux. Ils peuvent même se déguiser en femelles pour se faufiler devant d’autres mâles.

Une fois fécondée, la seiche femelle pond des grappes d’œufs et les garde jusqu’à leur éclosion.

La durée de vie des seiches est relativement courte, ne dépassant souvent pas 1 à 2 ans.

La seiche produit de l’encre

Un autre aspect intéressant de la seiche est l’encre qu’elle produit. Historiquement, les artistes et les écrivains ont utilisé cette encre, connue sous le nom de sépia. Aujourd’hui, les gens l’utilisent souvent comme additif culinaire pour sa couleur et sa saveur.

La seiche a attiré l’attention des chercheurs en raison de son comportement complexe et de ses capacités avancées d’apprentissage et de résolution de problèmes. Leur mécanisme de camouflage unique est particulièrement intéressant. Les scientifiques espèrent que sa compréhension pourrait conduire à des technologies avancées dans les domaines de la science des matériaux, de la technologie militaire et de l’habillement.

Dans l’ensemble, les seiches sont des créatures complexes et intelligentes qui jouent un rôle essentiel dans les écosystèmes marins. Ils continuent de captiver les chercheurs avec leurs capacités uniques et leurs comportements sophistiqués.