The geography of nocturnality: emergence patterns of bats on a latitudinal gradient

Chaque nuit, alors que le soleil plonge sous l'horizon, un changement silencieux s'opère dans le règne animal. Pour les créatures qui chassent dans l'obscurité, la transition du jour à la nuit n'est pas seulement un changement de lumière ; c'est un moment de décision critique. Elles doivent quitter leurs cachettes sûres pour trouver de la nourriture, mais elles doivent le faire sans devenir elles-mêmes des proies. Cet équilibre est particulièrement délicat pour les chauves-souris, les seuls mammifères capables d'un véritable vol. Bien qu'elles soient les maîtres de la nuit, elles sont vulnérables aux oiseaux de proie qui comptent sur la vue pour chasser. Par conséquent, les chauves-souris ont développé une routine stricte : elles attendent dans leurs gîtes jusqu'à ce que la lumière s'estompe jusqu'à un niveau spécifique et sûr avant de prendre leur envol. Ce comportement est une stratégie de survie universelle, une façon de troquer la sécurité de l'obscurité contre la nécessité de se nourrir.

La question qui a longtemps intrigué les scientifiques est de savoir si ce « niveau de sécurité » de l'obscurité est le même partout sur Terre. La Terre est une sphère inclinée, ce qui signifie qu'en s'éloignant de l'équateur vers les pôles, la durée du jour et de la nuit change radicalement. Dans les tropiques, le soleil se couche rapidement et le crépuscule est bref. Bien plus au nord ou au sud, le soleil stagne juste sous l'horizon pendant des heures, créant un crépuscule long et persistant où il ne fait jamais vraiment nuit. On pourrait supposer que les chauves-souris vivant dans ces régions de haute latitude s'habitueront simplement aux conditions plus lumineuses et partiront plus tôt, profitant ainsi du temps étendu disponible pour chasser. Ou peut-être attendront-elles tout aussi longtemps que leurs cousines tropicales, endurant une attente beaucoup plus longue dans l'obscurité. Pour résoudre ce casse-tête, des chercheurs ont récemment rassemblé des données à travers le monde pour voir comment les chauves-souris répondent réellement au changement de lumière du monde.

Une équipe de scientifiques, dirigée par des chercheurs de Finlande, de Norvège, d'Allemagne, d'Inde et du Brésil, s'est donné pour mission de cartographier les modèles d'émergence des chauves-souris à travers un vaste gradient de latitude. Ils ne sont pas sortis capturer de nouvelles chauves-souris ; ils ont plutôt agi comme des archivistes numériques, passant au crible des décennies de littérature scientifique. Ils ont collecté des informations provenant de 90 études différentes qui suivaient 91 espèces de chauves-souris, allant des insectivores de l'Arctique aux frugivores de l'Amazonie. Pour chaque étude, ils ont noté exactement quand les chauves-souris ont quitté leurs gîtes et, de manière cruciale, quelle était la luminosité du ciel à ce moment précis. Ils ont calculé la position du soleil par rapport à l'horizon, traduisant l'heure de la journée en une mesure de l'intensité lumineuse. En combinant cet immense ensemble de données avec un arbre généalogique de l'évolution des chauves-souris, ils ont pu voir si ces comportements étaient des réponses apprises de l'environnement ou des instincts profondément ancrés transmis de génération en génération.

Les résultats ont révélé une cohérence frappante qui défie les différences géographiques. Les chercheurs ont découvert que les chauves-souris de toute la planète, qu'elles vivent près de l'équateur ou loin vers les pôles, émergent de leurs gîtes lorsque le soleil se trouve presque exactement au même angle sous l'horizon. Cet angle spécifique correspond à une période connue sous le nom de crépuscule nautique, un moment où le ciel est assez sombre pour que le soleil ne soit plus visible à l'œil nu, mais que l'horizon est encore faiblement distinguable. C'est une fenêtre étroite de lumière qui semble être le signal de départ universel pour les chauves-souris.

Cette découverte explique pourquoi le moment de leur départ varie si radicalement selon l'endroit où elles vivent. Comme le soleil se déplace à des vitesses différentes sous l'horizon selon les latitudes, les chauves-souris du grand nord ou du grand sud ont dû attendre beaucoup plus longtemps après le coucher du soleil que celles des tropiques. Dans les tropiques, le soleil descend rapidement vers cet angle sûr, donc les chauves-souris s'envolent quelques minutes seulement après le coucher du soleil. Dans les hautes latitudes, le soleil stagne, de sorte que les chauves-souris doivent attendre près d'une heure ou plus après que le soleil a plongé sous l'horizon avant que la lumière ne s'estompe enfin jusqu'au seuil requis. Les chercheurs ont calculé que pour chaque degré de latitude que l'on s'éloigne de l'équateur, les chauves-souris retardent leur sortie d'environ une minute. Une colonie située à 60 degrés de latitude pourrait attendre jusqu'à 44 minutes de plus qu'une colonie à l'équateur, simplement pour attendre que la lumière s'estompe jusqu'au même niveau.

L'étude a également révélé comment la vie sociale de ces animaux influence ce moment. Les chauves-souris vivant dans des colonies de maternité, où les mères élèvent leurs petits, quittent systématiquement leurs gîtes plus tôt que les autres groupes. Ces mères, confrontées aux fortes demandes énergétiques pour nourrir leur progéniture, sont prêtes à prendre un risque légèrement plus élevé, émergeant alors que la lumière est encore un peu plus vive que pour leurs homologues non parentes. Cependant, même avec cette variation, le schéma global restait ferme : le niveau de lumière était le principal moteur. Le type de nourriture consommé par les chauves-souris, qu'il s'agisse d'insectes ou de fruits, ne changeait pas de manière significative la règle. De même, l'arbre généalogique spécifique de la chauve-souris n'a pas outrepassé le besoin d'attendre la bonne lumière, bien que les chercheurs aient noté que l'histoire évolutive joue un petit rôle dans la flexibilité d'une espèce quant à son timing.

Les chercheurs ont également dû tenir compte de la manière dont les données ont été collectées. Certaines études utilisaient des observateurs avec des jumelles, tandis que d'autres utilisaient des microphones pour écouter les cris des chauves-souris. Ils ont constaté que les observateurs visuels avaient tendance à enregistrer les départs des chauves-souris plus tôt que les capteurs acoustiques, probablement parce que les capteurs étaient placés plus loin et captaient le son des chauves-souris quelques instants après qu'elles ont réellement pris leur envol. Une fois cette différence technique ajustée, le modèle mondial d'attente du même niveau d'obscurité est resté clair et sans rupture.

Ce sondage mondial suggère que la pression pour éviter les prédateurs est une force puissante qui a façonné le comportement des chauves-souris depuis des millions d'années. En attendant que la lumière s'estompe jusqu'à un seuil spécifique et conservé, les chauves-souris du monde entier résolvent le même problème de la même manière, même si le temps chronologique pour y parvenir est différent. Elles ne réagissent pas simplement à l'heure du coucher du soleil ; elles réagissent à la qualité de la lumière. Ce comportement leur permet de maximiser leur temps de chasse sans s'exposer aux chasseurs visuels qui dominent la journée. L'étude confirme que si l'inclinaison de la Terre crée des cycles de jour et de nuit très différents à travers le globe, l'impératif biologique de rester en sécurité dans l'obscurité demeure un fil conducteur constant et unificateur dans la vie de ces mammifères nocturnes.