La science de la morsure de serpent

Des caméras à grande vitesse font sortir l'attaque du serpent à sonnettes du laboratoire et dans le monde naturel

Il n'est pas difficile de trouver des serpents à sonnettes dans le désert du Nouveau-Mexique. Asseyez-vous pour boire un verre d'eau et vous en entendrez probablement un bruissement derrière un rocher. C'est pourquoi Timothy Higham de l'Université de Californie à Riverside et Rulon Clark de l'Université d'État de San Diego y sont allés chasser le serpent à l'été 2015. Les chercheurs ont voyagé dans le désert avec un équipage d'une douzaine d'étudiants, de post-doctorants et de bénévoles transportant huit voitures. des batteries, des chaises, des ordinateurs et d'autres équipements dans la brousse pour capturer des images de serpents à sonnettes de Mojave.

Pourquoi tout ce tapage juste pour quelques vidéos de serpents ? Alors que les chercheurs ont pu utiliser des caméras à grande vitesse pour enregistrer et analyser les hochets et autres serpents frappant leurs proies en laboratoire, les biologistes n'ont jamais été en mesure de capturer réellement les attaques alimentaires des vipères dans des conditions naturelles. «Nous avons réalisé que les recherches effectuées en laboratoire sur les serpents pouvaient être artificielles puisque nous les faisions frapper des cibles artificielles dans un environnement artificiel», explique Higham. « Grâce aux récents progrès technologiques, nous pourrions enregistrer les serpents dans la nature et découvrir ce que cela révèle sur les interactions prédateurs-proies en général. »

Dans le passé, Higham affirme que les caméras à haute vitesse n'étaient pas utilisables sur le terrain. La plupart d’entre eux étaient grands et construits pour des environnements contrôlés comme les laboratoires et les installations de crash-tests. Mais au cours de la dernière décennie, les caméras ont diminué. Higham affirme qu'une nouvelle caméra à grande vitesse, scellée pour empêcher le sable du désert d'entrer et capable de capter la lumière infrarouge, a rendu cette nouvelle recherche possible.

Bien que la caméra soit au cœur de la recherche, d’autres facteurs ont été réunis pour repérer les serpents. Clark, par exemple, est un expert dans le marquage et le suivi des serpents. Cela a permis à l'équipage de marquer les serpents à sonnettes pendant la journée et de les déplacer la nuit lorsqu'ils s'étaient recroquevillés dans leur position d'attaque, attendant que leurs proies se précipitent. C'est là que toutes les batteries sont entrées en jeu : l'équipage a installé des lumières infrarouges pour éclairer le serpent et a focalisé la caméra dessus. Puis ils se sont assis et ont attendu, dans l'espoir de se jeter sur un rat kangourou de Merriam, Dipodomys merriami, En vidéo.

Certaines nuits, Higham, Clark et leur équipe attendaient 10 heures sans rien voir. Finalement, au cours de la saison sur le terrain, ils ont capturé huit frappes de serpent à sonnette, quatre réussies et quatre bouffées (ils détaillent leurs découvertes dans le journal Rapports scientifiques). En ralentissant la vidéo de 500 images par seconde à environ 5 % de la vitesse normale, les chercheurs ont pu analyser exactement comment le serpent a frappé le rat et quelles manœuvres d'évitement les petits mammifères ont prises pour éviter d'être mangés. Même si Higham affirme qu'ils n'ont pas enregistré autant de frappes qu'il l'espérait, même les échecs ont fourni des données précieuses. « Il s'avère que les raisons pour lesquelles le serpent a réussi ou échoué étaient très variables, et c'est quelque chose que nous n'observerions jamais en laboratoire », dit-il. « Parfois, il se peut que le serpent ait fait une erreur. Parfois, le rat kangourou ne voyait tout simplement pas le serpent. C'est dans ces conditions qu'évoluent le prédateur et la proie. Il est donc absolument essentiel d'observer les animaux dans leur habitat naturel avant de tirer trop de conclusions à partir des seules études en laboratoire.»

La recherche a également suggéré quelque chose d'autre qui manquait aux recherches en laboratoire : les serpents dans leur environnement naturel frappaient plus rapidement que les animaux enregistrés dans les laboratoires. Bien que ce ne soit pas une découverte particulièrement surprenante, David Penning, biologiste à la Missouri Southern State University qui a récemment mené des recherches renversant le mythe scientifique selon lequel les vipères ont la frappe la plus rapide parmi les serpents, affirme que la nouvelle méthode de recherche pourrait révolutionner l'herpétologie. « En ce qui concerne ce qui se passe chez Higham, il est très en avance en matière de recherche sur le terrain », déclare Penning. « C'est un travail intense, mais ils ont un beau modèle pour étudier les vipères qui restent assises au même endroit et attendent leur nourriture. »

Penning espère que ce n'est que la première d'une longue série d'études similaires. « Il y a beaucoup de recherches à faire », dit-il. « Sur les 3 500 espèces de serpents qui existent, nous avons probablement un taux de frappe inférieur à 1 %. À mesure que la technologie progresse, il y a certainement plus à venir. Je veux dire, vous pouvez désormais obtenir 256 images par seconde sur un iPhone.

Higham sera heureux si un jour il pourra mener ses enquêtes avec un simple iPhone, mais d'ici là, il compte continuer à travailler avec son entourage. À l'été 2016, il a mené une étude similaire sur le serpent à sonnette Sidewinder, Crotalus cérastes, en Arizona en utilisant la même configuration onéreuse et en capturant 30 frappes. Il espère que son travail aiguisera l'appétit du public et de la communauté des chercheurs pour ce type d'images. « Nous devons comprendre les interactions prédateurs-proies dans la nature », dit-il. « Dans les 10 prochaines années, j'espère qu'il y aura un mouvement pour comprendre cela non seulement en laboratoire mais aussi dans la nature. La sophistication de la technologie vidéo à haute vitesse augmente si rapidement que je pense que les gens commenceront accidentellement à capturer les interactions prédateurs/proies avec leurs GoPros. La quantité d’informations que nous obtiendrons sera absolument remarquable.