Voir avec la voix : le pouvoir de l’écholocalisation

Comment se repérer dans l’obscurité, chasser de minuscules insectes ou encore identifier des proies dans les eaux profondes de l’océan ? Les animaux ont dû adapter leurs sens à leur mode de vie et aux spécificités de leur environnement. C’est notamment le cas des animaux nocturnes ou marins pour lesquels l’audition occupe une place centrale et est utilisée de façon plus active que chez les humains.

L’écholocalisation, ou écholocation, désigne la façon dont certains animaux émettent des sons pour se repérer dans l’espace et localiser les éléments de leur environnement, tels que les obstacles, les prédateurs et les proies.

Les ondes sonores se propagent et lorsqu’elles rencontrent un obstacle, elles « rebondissent », c’est à dire qu’elles reviennent en écho à l’émetteur. Ce mécanisme de réflexion sonore leur permet de cartographier avec précision leur environnement.

Parmi les animaux qui ont recours à l’écholocation on peut citer la chauve-souris, la musaraigne, le Tarsier des Philippines (plus petit primate du monde), de nombreux rongeurs tels que les rats et les souris domestiques, certains oiseaux, ou encore quelques cétacés comme le dauphin ou le cachalot.

« Les chauves-souris envoient quelque chose, écoutent et analysent la réponse. Elles émettent un ultrason et en reçoivent l’écho qui leur permet tout à la fois de calculer les distances, de s’orienter, d’éviter les obstacles, de localiser les proies et de définir s’il s’agit de quelque chose de comestible ou non, le tout en quelques secondes. C’est prodigieux ! »

Jean-François Julien, chiroptérologue au Muséum national d’Histoire naturelle

Les chauves-souris ont un larynx et des cordes vocales pour émettre les sons et, pour la réception, une oreille qui reprend globalement l’organisation de nos oreilles humaines — et la plupart des oreilles des mammifères. Pour analyser ces sons, elles utilisent entre autres leur lobe pariétal (la zone du cerveau impliquée dans la perception de l’espace) commun à tous les vertébrés.

Toutes les espèces de chauves-souris n’utilisent pas l’écholocalisation, mais cette capacité est présente chez toutes les espèces insectivores.

On retrouve aussi ce principe chez la musaraigne qui, en plus d’un odorat très développé, peut avoir recours aux ultrasons en phase d’exploration.

Inaudibles pour certains prédateurs comme les oiseaux, ces ondes sonores peuvent aussi être un moyen de se mouvoir en toute discrétion. Mais elles peuvent tout aussi bien être utilisées pour se défendre : certains insectes comme les papillons ont aussi la capacité d’émettre des ultrasons qui peuvent brouiller l’onde sonore émise par le prédateur.

À un niveau plus ou moins développé, les humains peuvent utiliser l’écholocalisation. Les aveugles ont plus facilement recours au son pour se repérer dans l’espace, par exemple grâce à l’écho produit en tapant avec leur canne ou leur pied.

On peut remonter à la fin du XVIII^e siècle et aux résultats des travaux du naturaliste italien Lazzaro Spallanzani sur les chauves-souris qui démontrent déjà cette faculté. En faisant l’expérience de couper la vue aux chauves-souris, il constate en effet qu’elles continuent à se déplacer facilement.

Par la suite plusieurs expériences ont été menées, notamment sur des dauphins en captivité. Lors d'une expérience scientifique, en 1960, des dauphins aux yeux masqués, sont arrivés, grâce aux sons qu'ils émettent, à nager sans toucher les tuyaux disposés verticalement dans leur bassin.

Dossier rédigé en février 2022. Remerciements à Jean-François Julien, chiroptérologue au Muséum national d’Histoire naturelle, pour ses contributions et sa relecture.