À quoi ressemblaient les sons du Jurassique ?
Illustration Richard Bizley/Science Source
À partir d’ailes fossilisées et de méthodes de bioacoustique, des chercheurs ont reconstitué les stridulations de neuf espèces d’insectes qui peuplaient la Terre il y a 165 millions d’années : une plongée scientifique dans une ambiance sonore jusqu’ici abandonnée à l’imaginaire hollywoodien.
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Des scientifiques ont passé plus d'une décennie à reconstituer les cris de neuf espèces d'insectes anciens afin de créer le premier paysage sonore précis du Jurassique. En étudiant les ailes fossilisées d’insectes préhistoriques, ainsi que la bioacoustique de leurs cousins vivants, les chercheurs ont pu utiliser des modèles informatiques et l’apprentissage automatique pour reproduire leurs sons.
Cris, gazouillis et cliquetis : voici les sons des forêts de la Terre il y a 165 millions d’années
(à écouter, 1 min 43 s)
Ce chœur bourdonnant regroupe les cris de neuf espèces d’insectes préhistoriques qu’une équipe internationale de scientifiques a mis plus d’une décennie à reconstituer.
Ces insectes, apparentés aux grillons modernes et à des insectes ressemblant à des sauterelles appelés « espérances », produisaient des sons en frottant leurs ailes les unes contre les autres. En étudiant les ailes fossilisées de ces insectes anciens, ainsi que la bioacoustique de leurs cousins vivants, les chercheurs ont pu utiliser des modèles informatiques et l’apprentissage automatique pour reproduire leurs cris.
Ils affirment que cette cacophonie est la meilleure approximation, fondée sur des preuves, d’un paysage sonore du Jurassique jamais créée. Ils ont publié leurs travaux et des extraits audio dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.
Bien que ce paysage sonore ne représente qu’une infime partie des sons qui résonnaient dans les forêts du Jurassique, c’est ce qui s’en rapproche le plus à ce jour.
Depuis des décennies, les paléontologues tentent de découvrir quels sons produisaient les dinosaures. Mais les tissus mous responsables de la production et de la modulation des sons qu’ils émettaient, tels que leurs poumons, leurs gorges et leurs bouches, se fossilisent rarement. (Et malgré ce que vous avez peut-être vu dans Jurassic Park III, on ne peut pas simplement souffler de l’air à travers une maquette de l’organe vocal d’un dinosaure pour entendre le son qu’il produisait.)
Cependant, les insectes qui vivaient aux côtés de ces dinosaures offrent une meilleure piste acoustique : les scientifiques ont mis au jour des dizaines d’insectes fossilisés du Jurassique dont les ailes, sources de sons, ont été parfaitement conservées.
Exemples d’ailes fossilisées des neuf espèces présentées dans l’étude.
Il y a plus d’une décennie, Jun-Jie Gu, professeur d’entomologie à l’Université agricole du Sichuan, et ses collègues ont mis la main sur 20 de ces spécimens. Leur riche collection de fossiles, découverte en Mongolie intérieure (Chine), comprenait neuf espèces d’ancêtres des grillons et des sauterelles, toutes dotées de structures uniques au niveau de leurs ailes antérieures.
Bien que ces insectes d’autrefois se soient séparés de leurs cousins modernes il y a des millions d’années, ils partagent de nombreuses caractéristiques, notamment leur taille et leur forme. À l’instar de leurs cousins, les grillons et les sauterelles, ils possédaient des crêtes en forme de peigne sur une aile et une structure râpeuse sur l’autre. Lorsqu’elles sont frottées l’une contre l’autre, la structure râpeuse s’accroche aux crêtes, créant une série de claquements rapides qui se mélangent pour former un chant continu. La résonance et la hauteur de leurs chants dépendent en grande partie de l’espacement de leurs crêtes, ainsi que de la surface et de la vitesse de leurs ailes.
Pour reconstituer les chants de ces insectes disparus depuis si longtemps, les chercheurs ont commencé par cartographier la manière dont leurs cousins vivants émettent des sons. Ils ont utilisé des caméras à haute vitesse et une technique appelée vibrométrie laser Doppler pour mesurer avec précision les mouvements et les vibrations des ailes des insectes. Les chercheurs ont utilisé ces données pour créer et tester un modèle informatique capable de prédire comment la structure d’une aile influence les sons qu’elle produit.
Enfin, les chercheurs ont intégré à leur modèle informatique des représentations en deux dimensions des ailes des insectes, ainsi que des informations sur la relation entre chaque espèce et les insectes vivants dont ils avaient déjà étudié les mouvements et les chants. Il en a résulté une collection de neuf cris distincts, allant du plus familier au plus surnaturel.
Les stridulations des insectes couvraient tout le spectre des fréquences, mais une espèce connue sous le nom de Sigmaboilus peregrinus est allée au-delà de ce que l’oreille humaine peut percevoir, produisant un cri ultrasonique à haute fréquence. « La première fois que nous avons reconstitué le chant et constaté qu’il dépassait les 20 kilohertz, nous étions très enthousiastes », déclare Gu. Depuis longtemps, les scientifiques émettent l’hypothèse que les insectes ont développé la communication ultrasonique pour échapper à leurs adversaires récemment apparus : les chauves-souris. Or, ces mammifères ne sont apparus sur Terre qu’environ 100 millions d’années après la fin du Jurassique.
Dans leur étude, Gu et ses collègues remettent en cause la vision longtemps défendue selon laquelle les chauves-souris auraient été les principaux moteurs de la communication ultrasonique chez les insectes, en faisant valoir que les insectes du Jurassique avaient de nombreuses raisons de développer cette capacité. L’une de ces raisons, suggère Gu, est que ces insectes souhaitaient « disposer de leurs propres canaux ». Si chaque insecte de la forêt chantait à la même fréquence, explique-t-il expliqué, tous leurs messages se seraient étouffés.
« Il y a cent soixante-cinq millions d’années, il est possible que la communauté d’insectes disposait déjà de niches acoustiques sophistiquées : de multiples espèces occupant différentes bandes de fréquences, des plus basses aux plus hautes », déclare Gu. Une autre explication avancée par les chercheurs est que ces insectes ont développé des cris ultrasoniques pour éviter d’être détectés par les premiers mammifères et d’autres prédateurs.
« C’est une hypothèse très plausible », déclare Rex Cocroft, professeur de sciences biologiques à l’université du Missouri. « La prédation est une force importante dans l’évolution de la communication. » Cocroft, qui étudie la communication chez les insectes et n’a pas participé à cette nouvelle étude, qualifie ces travaux de « magnifique validation de notre capacité à utiliser les caractéristiques des espèces actuelles pour remonter dans le temps ».
Gu espère que ses travaux aideront les gens à moins se fier à Hollywood lorsqu’ils tentent d’imaginer à quoi ressemblait la vie au Jurassique : « Avant, tous les sons du Jurassique provenaient de films comme Jurassic Park, mais ces sons ne sont pas réels. Ils sont le fruit de l’imagination d’artistes. Il s’agit ici de la première reconstitution du paysage sonore des insectes dans les forêts anciennes, fondée sur des méthodes scientifiques et des fossiles réels ».
Pour autant, l’équipe de Gu n’a pas complètement tourné le dos à Hollywood : les chercheurs ont passé des années à aider les créateurs de la nouvelle mini-série documentaire de Netflix Les dinosaures à créer un paysage sonore précis pour leurs scènes du Jurassique. Disposer des cris de ces insectes disparus a permis aux producteurs de la série de « tisser une trame bien plus profonde et précise de la réalité sonore du Jurassique, bien plus que ce qui avait jamais été fait auparavant à l’écran », déclare Thomas Land, un zoologiste qui a travaillé comme chercheur sur la série. « C’est un détail si infime », ajoute-t-il à propos de l’ajout d’une couche de sons d’insectes, « mais nous l’avons fait parce que chaque décision de ce type rend l’ensemble beaucoup plus réaliste ».
Annie Roth
(traduit du New York Times)
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