Ethologie et acoustique

Programme sur la reconnaissance vocale individuelle entre les animaux

Presque tous les animaux des Terres Australes et Antarctiques Françaises vivent en colonies, groupes ou harems, et cela pose un problème de reconnaissance individuelle. En effet, les parents doivent se reconnaître entre eux et reconnaître leur petit pour pouvoir l'élever au cours des mois que dure sa croissance (aucune espèce sur Crozet n'a un type d'élevage communautaire). Or, au sein d'une colonie de manchots royaux par exemple, l'individu n'a aucun repère visuel (vous avez dû remarquer que les manchots se ressemblent pas mal entre eux), ni olfactif, ni topographique puisqu'ils n'ont pas de nid et qu'ils couvent sur leurs pattes. Ainsi ne reste-t-il qu'un seul moyen de reconnaissance individuelle : leur chant.

Le cas des manchots royaux est bien entendu extrême (et c'est ce qui le rend intéressant à étudier), mais sur l'île, on trouve tous les cas de figures :
-les manchots royaux n'ont donc qu'un moyen de reconnaissance acoustique.
-les gorfous ont un nid (donc un repère topographique), mais aucun indice olfactif ou visuel.
-les éléphants de mer et les otaries n'ont pas de repère topographique au sein du harem, mais des repères olfactifs (comme la majorité des mammifères) et une reconnaissance vocale.

Ce que le laboratoire de Pierre Jouventin à Montpellier étudie dans le cadre de ce programme, ce sont justement les différences entre les types de reconnaissances acoustiques chez les animaux des Terres Australes et Antarctiques Françaises.

Durant l'année 2001, le programme était plus particulièrement axé sur la reconnaissance acoustique chez les gorfous.
Il était déjà admis que les gorfous avaient une reconnaissance vocale, comme tous les manchots des Terres Australes et Antarctiques Françaises.
Mais le code de leur chant restait à percer. Etait-ce le rythme de leur chant qui importait (comme pour les manchots empereurs de Terre Adélie) ? Etait-ce la modulation de fréquence (comme pour les manchots royaux) ? ou encore le timbre de leur voix (comme pour les humains) ?

Pour le savoir, le protocole était le suivant :

1. Enregistrer une cinquantaine d'adultes gorfous différents.
2. Mettre ces chants sur ordinateur.
3. Modifier un des paramètres des chants à la fois sur un logiciel de modification des sons. Exemples de modifications apportées aux chants :
   -inversion de sections du chants (« manchot » donnerait « mahotnc » par exemple)
   -inversion totale du chant (« manchot » donnerait « tohcnam »)
   -suppression d'une partie du chant (seulement « man » ou seulement « chot » par exemple)
   -modification du rythme par insertion de silences
   -transposition du chant vers les aigus
   -transposition du chant vers les graves
   -suppression des aigus
   -suppression des graves. . .
   
4. Enfin repasser le son modifié au poussin de l'adulte qu'on avait enregistré et noter sa réaction : reconnaissance ou non du chant. Si le poussin reconnaît le chant de son adulte, il se réveille s'il dort, lève la tête, répond au chant de son adulte en piaillant et parfois même court vers le haut parleur.

Sonogramme d'un chant de gorfou macaroni

Sonogramme d'un chant de gorfou sauteur

De cette manière, nous avons mis en évidence que c'était le timbre du chant des gorfous qui était reconnu par le poussin. Nous avons aussi observé que le poussin reconnaît un chant plus aigu ou plus grave de 50 Hertz que celui de son parent, mais que si la modification était plus importante les poussins répondaient de moins en moins.

Glossaire:

La modulation de fréquence, c'est le changement de fréquence (aigu, grave) au cours du temps. Lorsque l'on chante la gamme, on module en fréquence.

Le timbre, c'est la répartition de l'intensité sonore sur les différents harmoniques d'un son.
C'est le timbre de la voix qui nous permet de différencier deux personnes différentes au téléphone; mais aussi de faire la différence entre un piano et un violoncelle ou une flute qui jouent la même note.