LOUTRES ET MOUFFETTES, DES CERVEAUX OPPOSÉS

À quel point le mode de vie d’un animal façonne-t-il son cerveau ? Pendant des décennies, on a surtout comparé la taille du cerveau à celle du corps. Aujourd’hui, on regarde aussi les proportions et la forme du cerveau, qui peuvent refléter les exigences des sens et du corps. Margot Michaud, de l’Institut polytechnique UniLaSalle (université d’Artois) et de l’université de Liège, et des collègues de France, de Belgique, des États-Unis, du Royaume-Uni, d’Allemagne et d’Espagne ont choisi une famille idéale pour le tester : les mustéloïdes.

Une famille, des vies très différentes

Les mustéloïdes sont un groupe de carnivores formé de quatre familles : les ailuridés, les mustélidés (dont les blaireaux et les loutres), les mouffettes, et les ratons laveurs avec leurs proches. Dans ce groupe étroitement apparenté, on trouve des nageurs (loutres), des fouisseurs (blaireaux et mouffettes), des arboricoles (kinkajous) et des terrestres. Une expérience naturelle d’évolution du cerveau.

Des moulages de cerveaux disparus

Le cerveau lui-même ne se conserve pas dans les collections des musées, mais la cavité qui le contenait, si. En scannant des crânes aux rayons X et en microtomographie, l’équipe a reconstruit 113 moulages virtuels de la cavité cérébrale — appelés endocastes — d’animaux adultes de 41 espèces, couvrant 91,4 % des genres de mustéloïdes. Chez les mammifères, la forme d’un tel moulage correspond à la surface externe du cerveau.

Sur chaque moulage, les chercheurs ont placé 47 repères anatomiques et plus de 200 points supplémentaires le long de courbes et de surfaces, et découpé le cerveau en trois régions : les bulbes olfactifs (le centre de l’odorat, à l’avant), le télencéphale (la grande partie principale) et l’arrière-cerveau (cervelet et tronc cérébral, à l’arrière). Des méthodes statistiques ont ensuite tenu compte de la parenté entre espèces, pour que deux cousines ne comptent pas comme deux cas indépendants.

Loutres et mouffettes aux deux extrêmes

Deux lignées se détachent des autres :

• Les loutres ont la plus grande part de télencéphale, 74,3 %, et les plus petits bulbes olfactifs, 8,6 %, avec aussi le plus petit arrière-cerveau (17,1 %).
• Les mouffettes montrent le schéma inverse : des bulbes olfactifs bien plus gros (14,5 %) et la plus petite part de télencéphale (66,3 %).

Les auteurs avaient prédit les deux : l’odorat sert peu sous l’eau, tandis que les mouffettes comptent beaucoup sur leur nez. Ils rapprochent le grand télencéphale des loutres d’études antérieures montrant des aires du toucher agrandies chez les carnivores semi-aquatiques, qui cherchent leur nourriture à tâtons et manipulent leurs proies avec les pattes avant — peut-être, suggèrent-ils, un télencéphale de loutre n’est-il pas seulement plus grand, mais réglé pour le toucher. Les résultats sur les mouffettes ne reposent que sur trois espèces et appellent à la prudence.

La taille explique presque tout le reste

En dehors de ces deux lignées, la règle principale est la taille. Plus le cerveau est gros, plus la part du télencéphale augmente et plus celles des bulbes olfactifs et de l’arrière-cerveau diminuent ; le cerveau devient aussi plus rond. Les petits cerveaux sont plus allongés, avec des bulbes olfactifs saillants tournés vers l’avant. La surface du néocortex suit presque parfaitement la taille du cerveau. Cela, écrivent les auteurs, rejoint ce que l’on observe chez de nombreux mammifères, où des règles de développement communes pèsent plus que des pressions séparées sur chaque région.

Le régime alimentaire ajoute sa marque : les mangeurs de poisson — surtout des loutres dans cet échantillon — ont des bulbes olfactifs proportionnellement plus petits que les mangeurs de viande et les omnivores.

Surprise : la façon de se déplacer se voit à peine

L’équipe s’attendait à ce que l’arrière-cerveau, qui gère l’équilibre, diffère entre grimpeurs, nageurs et fouisseurs. Ce n’est pas le cas : dans ses modèles, le mode de déplacement n’ajoute presque rien une fois la taille et l’histoire familiale prises en compte. La forme générale du cerveau ne montre pas non plus d’effet écologique détectable.

Les auteurs proposent que ces adaptations se cachent à l’intérieur du cerveau — dans le plissement du cervelet ou la densité des neurones — ou dans de petites structures qu’ils n’ont pas pu mesurer chez toutes les espèces. Le moulage externe montre le contour du cerveau, pas son câblage. Leur conclusion : le cerveau des mustéloïdes suit une règle de proportions commune, infléchie çà et là par l’histoire familiale et le régime alimentaire. L’étude a été relue par les pairs et publiée dans le Journal of Anatomy.