Le cerveau humain est vraiment étonnant, avec plus de 100 000 neurones regroupés en segments de la même taille qu’un simple grain de sable. Même si notre intelligence est indéniable, nous ne sommes pas les seules créatures dotées d’un cerveau intelligemment adapté à la survie. Des éléphants ultra-intelligents aux humbles poissons-ânes aux oreilles osseuses (non, vraiment), l’étrange et merveilleuse variété de cerveaux trouvés dans la nature fournit une incroyable illustration de l’évolution en action. Faisons un tour d’horizon de certains des plus étranges.
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dix Pieuvre
Être une pieuvre présente un défi unique : comment contrôler vos huit bras. Heureusement pour la pieuvre, son système nerveux permet à chaque bras d’agir de manière semi-indépendante du reste de son corps. Contrairement aux humains, les poulpes n’ont pas de système nerveux centralisé, bien qu’elles aient un cerveau principal entre les yeux. Plus de 60 % des neurones de l’animal se trouvent à l’intérieur des bras, chaque membre contenant 40 millions de neurones. Ces neurones agissent comme un « mini-cerveau », permettant à chaque tentacule de traiter les informations sensorielles et de déterminer ses propres mouvements.
Par conséquent, les poulpes ont effectivement neuf cerveaux, ce qui rend les activités telles que la recherche de nourriture beaucoup plus faciles. Le cerveau central agit comme un centre de contrôle, prenant des décisions affectant la survie de l’animal tout en laissant les décisions moins importantes aux bras individuels. De manière fascinante, des expériences montrent que les bras de poulpe continuent de traiter et de réagir aux données après avoir été coupés, démontrant ainsi l’autonomie des mini-cerveaux de la créature. En 2001, des scientifiques ont découvert que les membres sectionnés effectuaient les mêmes mouvements en réponse à des stimuli que les bras attachés à une pieuvre vivante.(1)
9 Araignées
Tisser des toiles complexes demande beaucoup de matière grise, et il s’avère que de nombreuses araignées ont tout simplement un cerveau énorme par rapport à leur corps. Des chercheurs du Smithsonian Tropical Research Institute ont cherché à découvrir comment les plus petites araignées gèrent ces comportements complexes. Ils ont découvert que les espèces plus petites ont un cerveau proportionnellement plus grand et que les espèces les plus jeunes consacrent jusqu’à 80 % de leur corps au logement de leur système nerveux central.
En fait, certains petits arachnides sont si intelligents que leur cerveau fait saillie dans leurs membres, remplissant jusqu’à un quart de leurs jambes. Les bébés de ces espèces ont même un corps distendu et bombé pour accueillir leur cerveau relativement énorme.(2)
8 Les cafards
Vous avez probablement entendu l’hypothèse selon laquelle les cafards pourraient résister à une guerre nucléaire. Eh bien, ces bêtes robustes peuvent également survivre à la décapitation, au moins pendant un certain temps. Retirez la tête d’un humain, et une perte de sang rapide et une déconnexion du corps du cerveau garantissent une mort assez instantanée.
La blatte n’a pas de tels problèmes. Son système circulatoire maintient une tension artérielle beaucoup plus basse que celle des humains, il n’y a donc pas de perte de sang catastrophique lorsque vous retirez la tête. De plus, des amas de tissu nerveux dans chaque section du corps permettent au corps de poursuivre certaines fonctions de base, telles que le mouvement. Ils peuvent également respirer à travers de minuscules trous appelés stigmates répartis dans tout le corps. Même les têtes peuvent survivre pendant un certain temps si vous les conservez au réfrigérateur avec un apport constant de nutriments.
Tout cela soulève la question suivante : pourquoi s’embêter à expérimenter sur des cafards décapités en premier lieu ? Aussi dégoûtantes qu’elles puissent être, ces sombres expériences nous aident à découvrir comment fonctionnent les neurones chez d’autres espèces. La recherche suggère également que le cerveau des gardons pourrait contenir de nouveaux antibiotiques, fournissant ainsi un autre outil pour aider à combattre les infections comme le SARM.(3)
7 Ascidies de mer
Bien que vous ne puissiez pas le deviner en les regardant, les ascidies spongieuses sont lointainement apparentées aux humains et appartiennent au phylum Chordata, un groupe englobant des vertébrés tels que les humains. Ces créatures marines sans prétention commencent leur vie avec deux cerveaux primitifs, une moelle épinière et des neurones pour contrôler leurs mouvements. Ils s’attachent ensuite de manière permanente au fond de l’océan ou à un autre objet sous-marin stationnaire. Comme ils n’ont plus besoin du cerveau responsable du mouvement, leur corps réabsorbe l’un de leurs deux cerveaux et leurs cordons nerveux.
La façon dont un ascidie dégénère son système nerveux a des implications surprenantes pour les humains. La recherche montre que les gènes responsables de la neurodégénérescence chez les ascidies sont similaires aux gènes responsables de la neurodégénérescence dans la maladie d’Alzheimer et dans plusieurs autres troubles cérébraux. L’étude de l’absorption cérébrale chez les ascidies pourrait aider les scientifiques à comprendre comment des maladies comme la maladie d’Alzheimer se développent chez l’homme.(4)
6 Calmar géant
Les calmars géants ont un bec à l’avant de la tête, ce qui signifie que leur nourriture doit passer par la tête pour atteindre leur système digestif. Cette configuration digestive intéressante conduit à une anatomie cérébrale assez inhabituelle. Pour accueillir l’œsophage, le calmar géant possède un cerveau en forme de beignet, permettant à l’œsophage de passer par le trou au milieu. Par conséquent, tout ce que mange la créature passe par le milieu de son cerveau.
Comme vous pouvez l’imaginer, avaler de gros morceaux de nourriture peut endommager le cerveau du calmar lorsque les morceaux traversent l’œsophage. Heureusement pour le calmar, il dispose d’un formidable équipement conçu pour décomposer les repas en morceaux faciles à gérer, même s’il n’a pas de dents au sens traditionnel du terme. Tout d’abord, la créature utilise son bec pour déchirer sa nourriture. Il possède également une radula, qui est une structure en forme de langue recouverte de rangées de petites dents. La radula broie la nourriture en petites particules pour protéger le cerveau et repousse constamment pour remplacer les dents usées.(5)
5 Sangsues
Il existe une croyance répandue selon laquelle les sangsues auraient 32 cerveaux, mais ce n’est pas tout à fait vrai. Au lieu de cela, ces créatures suceuses de sang possèdent de multiples ganglions, qui sont des groupes de nerfs transportant des signaux à travers le système nerveux et formant la corde nerveuse de la sangsue. La sangsue a deux « cerveaux » principaux à la tête et à la queue avec 21 groupes nerveux au milieu du corps qui agissent comme des mini-cerveaux. Cela fait donc 23 « cerveaux » au total, et non les 32 communément vantés.
Les scientifiques ont découvert que les sangsues n’ont pas besoin de tout leur cerveau pour remplir certaines fonctions – vous l’aurez deviné – en leur coupant la tête. Les sangsues sont d’excellents nageurs dans le meilleur des cas, se propulsant dans l’eau pour trouver des proies. Retirer le ganglion situé au sommet du « cerveau » d’une sangsue ne l’empêche pas de nager. En fait, les chercheurs ont découvert que les sangsues dépourvues de leur premier ganglion nagent mieux que les sangsues intactes.(6)
4 Raies manta
Les raies manta ont un cerveau vraiment colossal et ont le rapport cerveau/corps le plus élevé de tous les poissons cartilagineux. Ces gros cerveaux se traduisent par une intelligence impressionnante. Une étude de 2016 a découvert que les raies manta se reconnaissent dans un miroir, un signe d’intelligence avancée que l’on ne retrouve que chez quelques espèces non humaines. Lorsqu’on leur montrait leurs propres reflets, les rayons présentaient des comportements inhabituels et répétitifs, démontrant un certain degré de conscience de soi.
Cependant, posséder un cerveau ultra-intelligent présente des défis pour les espèces à sang froid. Les raies manta plongent fréquemment à plus de 980 pieds (300 mètres) sous le niveau de la mer, exposant leur corps à des températures bien inférieures à leur plage thermique idéale. Une structure fascinante appelée retia mirabilia agit comme un échangeur de chaleur intégré, permettant au rayon de garder son cerveau au chaud et de bien fonctionner dans des conditions froides. La structure entoure le cerveau de la créature et contient un réseau de veines et d’artères. On pense que se prélasser dans de l’eau tiède avant de se lancer dans une plongée profonde réchauffe le sang dans les artères, transférant la chaleur aux veines via la retia mirabilia.(7)
3 Pics
Se cogner la tête à plusieurs reprises contre un arbre est une recette infaillible pour une commotion cérébrale… à moins que vous ne soyez un pic. Les scientifiques spéculent depuis longtemps sur la façon dont ces oiseaux comiques peuvent picorer des surfaces dures jusqu’à 12 000 fois par jour sans subir de lésions cérébrales. Jusqu’à récemment, on pensait qu’une partie spongieuse du crâne située derrière le bec de l’oiseau pouvait agir comme un casque et amortir les coups. Comme la langue du pic s’étend derrière le crâne, depuis les narines jusqu’au bec, certains ont même supposé qu’elle maintenait le cerveau en place comme une ceinture de sécurité.
Cependant, aucune de ces théories n’est convaincante, car toute forme de rembourrage empêcherait le pic de picorer avec force, ce qu’il souhaite faire. Finalement, il semble que la science ait la réponse. En 2022, une équipe de scientifiques a analysé des vidéos de pics picorant et a découvert qu’il n’y avait pas d’absorption des chocs en jeu.
Au lieu de cela, la taille et la forme du cerveau du pic empêchent une pression intracrânienne dangereuse. De plus, les pics disposent d’un espace minimal pour le liquide céphalo-rachidien, ce qui limite le mouvement du cerveau à l’intérieur du crâne, ou « slosh cérébral ». Selon les calculs des chercheurs, un pic pourrait picorer à deux fois sa vitesse habituelle avant de risquer des lésions cérébrales.(8)
2 Assfish à oreilles osseuses
Pauvre assfish aux oreilles osseuses. Non seulement cette créature des profondeurs marines possède l’un des surnoms les plus malheureux de tous les animaux, mais on pense également qu’elle pourrait avoir le plus petit rapport cerveau/corps parmi tous les vertébrés. Bien que le poisson-âne ait une tête bulbeuse saisissante, relativement peu de son énorme crâne contient un véritable cerveau.
Ce qui manque au poisson-âne aux oreilles osseuses en termes de cerveau, il le compense en termes de puissance auditive. Son crâne contient de gros otolithes, ou « calculs auriculaires », lui permettant d’entendre les sons de basse fréquence. Le cerveau lui-même présente plusieurs adaptations pour aider l’âne à prospérer dans son environnement, comme un gros cervelet. Ces caractéristiques peuvent donner à la créature une idée précise de ses propres mouvements et de la position des objets à proximité. Peut-être qu’un petit cerveau n’est pas une si mauvaise chose pour le poisson-âne, car un système sensoriel amélioré pourrait être un avantage majeur dans un environnement océanique sombre et profond.(9)
1 Éléphant
En ce qui concerne la taille du cerveau, plus gros n’est pas toujours mieux. Les éléphants sont connus pour leur intelligence, faisant preuve d’une mémoire impressionnante, de compétences sociales et de résolution de problèmes. Cependant, leur intelligence n’égale pas celle des humains, du moins selon nos propres normes. Le cerveau des éléphants pèse trois fois plus que le cerveau humain et contient 257 milliards de neurones, contre 86 milliards chez nous, alors pourquoi ne sont-ils pas plus malins que nous ?
Selon une étude de 2014, ce n’est pas seulement le nombre total de neurones qui détermine les capacités cognitives d’un animal. Les éléphants ont peut-être plus de neurones que nous, mais la grande majorité se trouvent à l’intérieur du cervelet (la partie du cerveau contrôlant l’activité musculaire). Cependant, les humains possèdent environ trois fois plus de neurones dans notre cortex cérébral. Nos cortex cérébraux hautement développés nous permettent de développer des capacités de réflexion de plus haut niveau, telles que l’apprentissage, le raisonnement et la production du langage.(dix)