L’homochromie saisonnière : blanc comme neige

Dans le règne animal, nous remarquons des transformations chez certaines espèces lorsque les grands froids arrivent. C’est ce que l’on appelle l’homochromie saisonnière, la capacité à se camoufler parfaitement dans un environnement changeant. Du grand Renne (Rangifer tarandus) au petit hamster de Sibérie (Phodopus sungorus), il existe une vingtaine d’espèces d’oiseaux et de mammifères qui sont capables de changer de couleur pour adopter le blanc de l’hiver.

En France, nous avons 3 trois espèces capables d’homochromie saisonnière : l’Hermine (Mustela erminea), le Lièvre variable (Lepus timidus), et le Lagopède alpin (Lagopus muta). Plus exotique, le Renard polaire (Vulpes lagopus) partage un autre point commun avec les 2 dernières. Le terme “lagopus” de son nom d’espèce fait référence au nom de genre du Lagopède qui provient lui-même du grec ancien λαγώπους signifiant “patte de lièvre”. Cela ferait référence au pelage du Renard et au plumage du Lagopède alpin plus dense au niveau de leurs pattes, rappelant celles velues et large du Lièvre. Tous trois voient leur livrée changer au cours des saisons.

Les raisons de l’homochromie saisonnière

Un lagopède alpin en plumage blanc sur un sol brun — *Lagopède alpin mâle en pleine mutation. Auteur : ©Rock ptarmigan*.

Dans la nature, la faune et la flore s’adaptent à leur environnement, à leurs proies et à leurs prédateurs. Certains utilisent le mimétisme, qui consiste à imiter un animal ou une plante en guise de camouflage, pensez aux phasmes ; ou d’arme de dissuasion, la Couleuvre faux-corail imite le venimeux Serpent corail.

L’homochromie est le fait d’avoir la même couleur que son environnement. Il existe l’homochromie variable, où l’animal peut changer de pigmentation de façon plus ou moins rapide en fonction de son environnement comme les seiches, mais aussi certaines rainettes ou les caméléons. L’homochromie saisonnière concerne une période où l’animal change de pigmentation en fonction de la saison, souvent illustrée par la fourrure blanche.

Cette capacité d’adaptation est un gage de survie dans des zones où le paysage change d’une saison à l’autre. Elle permet aux prédateurs d’être invisibles aux yeux de leur proie, et inversement. Ce n’est pas tout ! La couleur blanche, amenée par une plus faible quantité de mélanine, des pigments foncés, s’accompagne d’une densification du pelage. Cela permet de mieux garder la chaleur corporelle pour les animaux vivants dans un environnement polaire, avec un thermomètre fréquemment en dessous de -30°C l’hiver. Dans le cas du Renard arctique, sa fourrure devient si dense qu’il ne ressent les effets du froid qu’à partir de -70°C. Ce changement de poil ne se fait pas du jour au lendemain, il est commandé par un processus hormonal.

homochromie saisonnière, changement de couleur de 7 espèces animales — *L’homochromie saisonnière sur les différentes espèces dans le monde. Auteure : ©Anne-France Bâche*.

Un changement hormonal

Chez l’Hermine, en laboratoire, l’augmentation artificielle du taux de mélatonine, aussi appelée hormone du sommeil, entraîne la pousse d’un pelage blanc. La sécrétion de cette hormone par la glande pinéale, une petite glande du cerveau, dépend de la quantité de lumière perçue. Elle permet de régler les cycles biologiques sur le rythme du jour et de la nuit, on parle alors de rythme circadien. Ainsi, en fin de journée, lorsque la lumière diminue, la sécrétion de mélatonine commence et prépare l’endormissement et le sommeil.

De même, au fil des saisons, la photopériode, autrement dit la durée du jour, varie, modifiant la quantité de mélatonine produite. Sur un temps plus long, la mélatonine permet aussi de caler le fonctionnement de l’organisme sur le rythme des saisons, déclenchant l’hibernation, la reproduction… ou la mue. À l’approche de l’hiver, alors que la photopériode diminue, la quantité de mélatonine produite augmente, provoquant la mue et la production d’un pelage blanc chez le Renard polaire et l’Hermine. La transition de couleur peut varier selon l’individu mais elle se réalise, en moyenne, en 10 semaines.

Ainsi, même si le blanc est associé au froid, ce n’est pas la température qui induit le changement de couleur mais bel et bien la durée du jour par rapport à celle de la nuit. Comme la lumière des écrans perturbe notre cycle de sommeil, les lumières artificielles dérèglent les changements de couleur. Dans le Grand Nord, la pollution lumineuse retarde ou amoindrit le passage au blanc. Les animaux ne bénéficient plus de l’homochromie saisonnière, ils font tâche sur la neige.

Plus blanc que blanc

homochromie saisonnière, illustration de Lagopèdes — *“Les Lagopèdes alpins argentés”, Lagopède alpin blanc et en cours de mutation hivernale. Auteure : ©Anne-France Bâche*.

Lors de la mue d’hiver, chez les Lagopèdes, les plumes blanches gagnent une structuration particulière. Elles sont creuses, aérées. Cela permet d’emprisonner de l’air ce qui améliore l’isolation contre le froid, une convergence évolutive que connaît également l’Ours polaire et ses poils. De plus, les plumes blanches de l’oiseau reflètent la lumière qui les traverse de la même manière que les flocons de neige. Le Lagopède prend une teinte bleutée proche de celle de la poudreuse, rendant le camouflage encore plus efficace. En revanche, il se voit mieux sur la glace.

Derrière un phénomène qui semble automatique et généralisé, il existe toutefois une variabilité d’un individu à l’autre. Ainsi, chez le lièvre d’Amérique (Lepus americanus), une composante génétique entre en jeu. Les populations vivant le plus au Nord ont un changement de couleur plus précoce à l’entrée de l’hiver. Ils deviennent blancs plus tôt dans l’année et le restent plus longtemps. Un phénomène similaire s’observe chez l’Hermine. Ainsi, dans les zones tempérées telle que la Bretagne, le pelage du mustélidé ne devient pas blanc immaculé mais moucheté de marron et de blanc. Alors que dans les Alpes, l’Hermine remet entièrement son manteau blanc.

Le changement climatique, des effets néfastes sur le camouflage

Hermine blanche sur la neige — *Hermine blanche. Auteur : ©Christophe Cuignet*

Avec le dérèglement climatique, les hivers sont de plus en plus doux, amenant moins de neige. Malheureusement, la photopériode, quant à elle, ne change pas. Les jours raccourcissent à la même période chaque année, mais la neige arrive de plus en plus tard. Le réchauffement planétaire peut être néfaste pour ces animaux si bien adaptés au froid. Leur technique de camouflage n’est plus efficace. Blanc comme neige quand il n’y en a pas, l’animal devient une proie facile.

Le Lièvre variable et le Lagopède alpin viennent historiquement du Grand Nord. Ils sont descendus durant les périodes glaciaires. Mais depuis 10 000 ans, le climat se réchauffe, et ces deux espèces se réfugient en altitude, dans les montagnes, où les conditions climatiques leur conviennent encore. Ces espèces sont poussées vers les sommets dans un piège, un véritable cul-de-sac, par le dérèglement climatique. Ce dernier causera peut-être la disparition de ces animaux sur notre territoire. Auront-ils le temps de s’adapter à leur nouvel environnement ou vont-ils migrer vers des zones plus septentrionales ?

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Bibliographie :