Surveillance électronique secrète

Edward Snowden nous a appris que l'agence de sécurité nationale américaine espionnait un grand nombre de communications électroniques. Mais nous, les humains, n'avons pas inventé la surveillance secrète des signaux électriques.

Tous les animaux doivent garder un œil sur leurs voisins, qui peuvent être amis ou ennemis (ou sur le menu du dîner). Certains animaux s'appuient sur des signaux explicites qui sont disponibles pour toutes les espèces, tels que les images et les sons, tandis que d'autres utilisent des signaux secrets qui sont invisibles pour la plupart des espèces.

Source: Sébastien Lavoué, Masaki Miya, Matthew E. Arnegard, John P. Sullivan, Carl D. Hopkins et Mutsumi Nishida / PLOS ONE, 2012 / CC BY

Les poissons faiblement électriques (aussi appelés poissons-lames), qui vivent dans les eaux boueuses et chassent souvent la nuit, utilisent une surveillance électrique discrète. (Ces poissons sont différents des poissons fortement électriques, comme les anguilles électriques, qui étourdissent leurs proies en utilisant des tensions extrêmement élevées.) Ils génèrent un champ électrique autour de leur corps. Ce champ est trop faible pour nuire à quoi que ce soit ou même être détecté par la plupart des espèces. D'autres animaux dans le voisinage altèrent sans le savoir le champ électrique du poisson simplement en étant de bons conducteurs électriques, car ils sont en grande partie remplis d'eau salée. Les poissons faiblement électriques détectent ces perturbations électriques en utilisant une série de capteurs électriques qui couvrent leur peau (vidéo). Les signaux du capteur alimentent une carte du voisinage qui est créée dans leur cerveau, dans la même structure mésencéphale que les autres vertébrés utilisent pour créer cartes visuelles, auditives et somatosensorielles du quartier. L'activation appropriée des neurones à l'intérieur de cette carte déclenche des comportements appropriés, tels que l'attaque d'une proie, la fuite d'un prédateur ou le pépiement d'une salutation à un partenaire potentiel.

Source: Carl D. Hopkins; Département de neurobiologie et de comportement, Université Cornell, Ithaca, NY / CC BY 3.0

Cependant, les poissons faiblement électriques rencontrent un problème potentiel si d'autres espèces de la même espèce se trouvent à proximité: elles peuvent se brouiller les uns les autres. Pour éviter ce problème, chaque poisson élève ou abaisse sa propre fréquence pour la différencier davantage de la fréquence du voisin (voir photo). Cela nécessite qu'ils sachent si le voisin utilise une fréquence plus élevée ou plus basse. Comment le cerveau fait cela a été largement élaboré dans le laboratoire de Walter Heiligenberg et est maintenant peut-être le circuit du cerveau des vertébrés les mieux compris pour tout comportement.

• Détecter les mensonges
• Vivre plus longtemps en pratiquant le pardon
• César Millan franchit à nouveau la ligne
• Nous sommes les reflets de notre monde: expliquer le behaviorisme
• Le moyen le plus efficace pour convaincre les gens d'évacuer?

Les cellules cérébrales individuelles qui détectent les interférences électriques d'un autre poisson sont imprécises et peu fiables. Vous pouvez en effet tromper un poisson en exposant seulement une petite partie de sa peau au signal électrique. Mais quand ces neurones imprécis agissent ensemble comme une grande population – ce que Heiligenberg appelle une démocratie des neurones – ils votent de manière fiable pour la bonne réponse, avec une précision qui est parmi les meilleurs de tout animal et toute sorte de perception sensorielle.

On pensait autrefois que les poissons fortement électriques, comme les anguilles électriques, n'utilisent l'électricité à haute tension que pour étourdir les proies, et non pour la surveillance. Mais Kenneth Catania a récemment découvert que les anguilles électriques peuvent également utiliser des signaux haute tension pour trouver des conducteurs électriques (comme des proies) dans l'eau environnante (vidéo). Ils peuvent même être trompés en frappant une tige de carbone conductrice au lieu d'un poisson (vidéo). De plus, les anguilles sondent le potentiel des proies en se cachant une paire de fortes impulsions électriques à la cachette. Ces impulsions, comme une télécommande, activent directement tous les muscles de la proie pour se contracter au maximum, déclenchant un fort mouvement du corps de la proie et révélant la présence de la proie à l'anguille.

Cela est suivi par un flux soutenu de fortes impulsions électriques qui étourdissent la proie, et le dîner est servi.

• Contrôle: le plus grand accomplissement de la nature
• Quand «je suis désolé», c'est trop
• Vous êtes génial! Comment le sarcasme améliore la créativité
• Nouveau danger venant du Japon
• Un Boss JetBlue et d'autres exemples de sagesse en action