Bien que les jungles du sud du Mexique semblent être un endroit idéal pour le travail sur le terrain, les sources de soufre de la région sont loin d’être une escapade tropicale. En plus de la chaleur étouffante de la région, les piscines puent les œufs pourris. Leur eau turquoise et laiteuse est encore plus inhospitalière : elle est chargée de niveaux toxiques d’hydrogène sulfuré et contient très peu d’oxygène.
Ces backwaters infernaux, cependant, servent de scène à un spectacle remarquable – des dizaines de milliers de poissons se déplaçant à l’unisson comme des fans de sport faisant la vague à travers un stade. « C’est fascinant – vous pouvez rester là littéralement pendant des heures et laisser votre esprit couler pendant qu’ils font leurs vagues », déclare Juliane Lukas, chercheuse à l’Institut Leibniz d’écologie des eaux douces et des pêches continentales (IGB) de Berlin.
Mais ces ondes pulsantes ne sont pas seulement captivantes. Dans une étude publiée le 22 décembre dans Biologie actuelle, Lukas et son équipe ont identifié les ondes pulsantes comme l’un des premiers exemples d’un comportement collectif destiné à contrecarrer directement un prédateur.
Les interprètes derrière ces vagues, qui peuvent durer plusieurs minutes à la fois, sont des mollies de soufre (Poecilia sulphuraria), un petit poisson argenté de moins de cinq centimètres de long. Endémiques de ces courants de soufre agressifs, ces poissons passent la plupart de leur temps près de la surface relativement riche en oxygène de l’eau. L’espace est limité, donc les mollies de soufre doivent devenir confortables – à certains endroits, il peut y avoir bien plus de 2 000 mollies par mètre carré.
Le comportement des vagues des mollies de soufre semble être une défense contre les oiseaux prédateurs. Crédit : Juliane Lukas
Pour créer leurs vagues, les masses de mollies de soufre se déplacent de manière synchronisée. Les poissons semblent zigzaguer gracieusement à travers l’étang, mais ils restent en fait en place. Chaque poisson plonge et éclabousse sa queue à la surface. Cela oblige ses voisins à faire de même jusqu’à ce qu’une vague tombe en cascade sur l’eau. Jens Krause, un autre chercheur de l’IGB, compare cette illusion de mouvement à la chute de dominos. « Les dominos ne s’en vont pas, mais vos yeux suivront la vague du mouvement des dominos. »
Bien que le penchant des mollies pour faire des vagues soit connu depuis longtemps, le but de ce comportement avait échappé aux chercheurs. Pour en savoir plus sur le comportement énigmatique, Lukas, Krause et leurs collègues ont bravé des conditions difficiles pour observer de près les vagues de soufre molly. Ils ont rapidement remarqué qu’ils n’étaient pas les seuls à regarder les mollies. La foule massive de poissons a attiré une multitude d’oiseaux piscivores, notamment des hérons, des martins-pêcheurs et de grands gobe-mouches connus sous le nom de kiskadees. « C’est comme un buffet ouvert pour les oiseaux », dit Lukas.
Et les oiseaux semblaient impatients de participer, plongeant si fréquemment que l’équipe observait parfois plusieurs attaques par minute. Mais bien que ramasser les nageurs liés à la surface devrait être aussi facile que d’accrocher du poisson dans un tonneau, les chercheurs ont émis l’hypothèse que les actions synchronisées des mollies pourraient être un mécanisme de défense.
Pour déterminer si les vagues dérangeaient les oiseaux, l’équipe a installé des perchoirs autour des sources pour donner aux martins-pêcheurs et aux kiskadees un terrain de choix pour lancer leurs attaques. Les chercheurs ont ensuite dirigé des caméras sur les oiseaux plongeurs et enregistré l’action des vagues qui a suivi. Alors que les martins-pêcheurs plongeaient dans l’eau pour poursuivre un molly, les kiskadees ne faisaient qu’effleurer la surface de l’eau avec leur bec, provoquant moins de vagues en réponse. Pour mesurer l’impact des vagues de poissons sur les kiskadees, les chercheurs ont lancé des cailloux avec des frondes pour déclencher les mollies.
Leurs découvertes montrent que les vagues synchronisées ont eu un impact profond sur les martins-pêcheurs et les kiskadees. Lorsque les vagues pulsaient à travers le printemps, les oiseaux attendaient deux fois plus longtemps entre les attaques, réduisant considérablement la fréquence des frappes. Les vagues semblaient également rendre plus difficile pour les kiskadees de réussir à attraper un molly, et les deux oiseaux changeaient souvent de perchoir en réponse aux vagues, cherchant peut-être un angle d’attaque différent.
Bien que l’impact des vagues était clair, leur effet réel sur les oiseaux était plus difficile à analyser. L’équipe émet l’hypothèse que le mouvement d’ondulation, qui est souvent dirigé loin d’un oiseau qui s’approche, peut dérouter le prédateur. Le poisson peut également envoyer un signal d’avertissement aux oiseaux, les alertant que leur approche a été détectée. Curieusement, cela peut aider les deux parties, selon Krause. « Pour les poissons, ils n’ont pas besoin de nager pour empêcher l’oiseau d’attaquer », dit-il. “Et l’oiseau en profite car si le poisson lui fait savoir qu’il a été détecté, il sait se déplacer ailleurs.”
Quel que soit le mécanisme, l’équipe de recherche pense qu’il s’agit de l’un des premiers exemples d’un comportement collectif directement lié à la réduction de l’efficacité d’un prédateur. Selon Bertrand Lemasson, un biologiste qui étudie le comportement collectif chez des animaux tels que le poisson zèbre au US Army Engineer Research and Development Center à Newport, Oregon, ces interactions entre prédateur et proie sont difficiles à étudier dans la nature, faisant des sources de soufre dans le sud du Mexique un cadre fascinant pour explorer cette relation. « Le fait que les poissons soient forcés de rester à la surface les met vraiment à l’interface avec les oiseaux », explique Lemasson, qui n’a pas participé à l’étude. “Ces limites sont toujours des endroits intéressants en écologie car c’est généralement là que vous voyez le plus d’interactions.”
Lukas, Krause et leurs collègues pensent que de nombreuses autres créatures peuvent utiliser des mouvements synchronisés de la même manière dans des systèmes plus complexes, tels que les étourneaux esquivant les faucons ou les sardines s’éloignant des dauphins. Comme l’illustrent les mollies de soufre, faire équipe est un moyen efficace de rester en dehors du menu. « Nous aimons ces motifs collectifs de volées d’oiseaux, de bancs de poissons, de troupeaux d’antilopes. Mais vous vous demandez souvent : « Quelle est la pertinence de ces beaux motifs ? » », déclare Krause. “Et je pense que cette étude montre assez fortement qu’elle diminue la mortalité chez ces animaux.”
