Mammifères marins

1. Mammifères marins Caractères généraux • Vertébrés qui possèdent des mamelles • Passent la plupart de leur vie dans l’eau • Respirent avec des poumons (apnées) • Unipares en général GREC • Cétacés 76 espèces • Carnivores 38 espèces • Siréniens 4 espèces Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

2. Les Cétacés (Baleines, Dauphins, Marsouins…) • Origines : 33 millions années (vaches, chameaux) • Mammifères adaptés à la vie aquatique en haute mer • Alimentation, accouplement et la mise à bas en mer • Bon nageur, corps hydrodynamique • Selon les espèces une longueur de 1,5 m à 35 m et un poids pouvant aller jusqu’à 120 tonnes • Encéphale développé • Animaux à sang chaud • Pas de sommeil paradoxal, sommeil unihémisphérique Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

3. Les Cétacés (Baleines, Dauphins, Marsouins…) • Petits yeux adaptés au milieu aquatique et aérien (Spy-hopping) • Épaisseur du derme 10 à 30 cm • Respirent par l’évent situé sur le dessus de la tête • Indépendance entre la respiration et la déglutition • Réserve de sang dans des réseaux capillaires intercalés sur le trajet des artères Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

4. Les Cétacés (Baleines, Dauphins, Marsouins…) Grec Des Globicéphales noirs en Méditerranée • Migrations • En été vers les mers froides pour chercher de la nourriture • En hiver vers les mers chaudes, pour les accouplements et les naissances • Reproduction • Sexuée • Gestation environ un an • Cycle sexuel en relation avec les migrations (excepté pour les dauphins) • Deux types de cétacés (-30ma) • Odontocètes (Dents) 65 espèces • Mysticètes (Fanons) 11 espèces Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

5. Les Cétacés Odontocètes (dents) • Orques résidants • Orques errants • Les Odontocètes ont des dents et un seul évent • Les voies digestive et respiratoire sont complètement séparées • Ils se nourrissent de poissons, de calamars, d’oiseaux marins • Delphinidés 26 espèces • Dauphins • Globicéphales • Orques • Marsouins .. • Bélugas • Narvals • Cachalots • Baleines à bec Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

6. Le Dauphin Tursiop Melon Event Manteau Bec Rostre Nageoire Caudale horizontale Fentes mammaires Nageoires pectorales Fente Uro-génitale Nombril Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

7. Le squelette du Dauphin Vertèbres cervicales soudées Pas de support osseux pour la caudale Rostre Mandibule Os des doigts Pouce presque disparu Dents (odontocètes) Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

8. Organes internes Dauphin Estomac Rein Aorte Event Pelvis Melon Cerveau Anus Intestin Pénis Langue Coeur Foie Trachée Testicule Oesophage Fente uro-génitale Poumon Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

9. Echolocation des Odontocètes • Principe d’un radar très sophistiqué • Échographe biologique • Grâce à l’écholocation les Odontocètes perçoivent leur milieu en pleine obscurité avec beaucoup de finesse et d’information • Clics, sifflements, grincements, grognements, chants • «Visiaudition» stroboscopique binoculaire • «Visiaudition» collective (A entend ce qu’entend B) • Génération d’échogramme (images) ? Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

10. Echolocation des Odontocètes • Principe du Bio-sonar • Possibilité d’émettre plusieurs gammes de fréquence simultanément • Le melon huileux sert de lentille acoustique • L’émission des sons se fait avec l’aide de plusieurs sacs aériens internes, sans expirer de bulle • L’écholocation est sujette à controverse chez les mysticètes Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

11. Intelligence des dauphins ? Cerveau Dauphin Cerveau Humain • Étonnant : le cerveau du dauphin est au moins aussi complexe que celui de l’homme, taille et circonvolutions • Une partie importante est spécialisée pour l’écholocation et le son (20 Hz à 200 000 Hz) • Communications : sifflements qui peuvent être des signatures, phonèmes, langage, pensées acoustiques, gestuelles • Comportement social très développé : aide aux plus faibles, naissance, deuil de la mort.. Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

12. Le Bélouga et le Narval Les Narvals mâles essentiellement ont une dent spiralée unique qui traverse la lèvre supérieure Les Bélougas sont très doués pour imiter les sons • Pas de nageoire dorsale • Peuvent orienter la tête Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

13. Dauphin d’eau douce Plastinata minor du Gange et de l‘Indus Presque aveugle, pas de cristallin Sonar très efficace Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

14. Le Cachalot (Physeter macrocephalus) Grec Un seul évent du côté gauche de la tête • 20m, 36 tonnes. Le roi de l’apnée de 300 à 2000m, 1heure • Le mâle jaloux, dominant a un harem de 20 à 30 femelles • Echolocation et communication par cliquetis (plusieurs milliers de km) • Teuthophages (calamars, poulpes) • Anesthésie ses proies par la puissance de ses ondes sonores ? • Pour diminuer les effets des parasites, ils muent Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

15. Le Cachalot (Physeter macrocephalus) Conduit Nasal gauche Conduit nasal droit Un son de 20Hz perd 3db en parcourant 9000Km. Des sons peuvent être propagés par des courants marins qui peuvent agir comme des fibres optiques. Event Sac naso- frontal Sac vestibulaire Organe à spermaceti Trachée Tissus huileux • Tête trois fois le volume d’un éléphant, le volume du cerveau est 5 fois celui de l’homme • Absorption de l’azote par les gouttelettes d’huile dans son système respiratoire Machoire inférieure Machoire supérieure • Abaisse la température du spermaceti en faisant pénétrer de l’eau dans son conduit nasal, l’huile devient solide et favorise la descente. Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

16. Les Cétacés Mysticètes (fanons) Rorqual commun • Deux events • Les Mysticètes ont des fanons (dérivés dermiques) • Les fanons forment un filtre à plancton. (2 tonnes par jour de krill) • Trois types de mode d’alimention • - Engoufreuses Rorquals … • - Ecrémeuses Baleines Franches.. - Fouisseuses Baleines grises … Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

17. Cétacés Mysticètes Rorqual (Baleine bleue) Sillons Produit des sons de plus de 180 db Le plus gros mammifère du monde : 30m, 130 tonnes Peut se déplacer à 48 Km/h Vit jusqu’à 80 ans Siffle Mange en chantant Phrase Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

18. Cétacés Mysticètes Rorqual (Baleine bleue) • 4 tonnes de krill par jour • Les sons émis peuvent être entendus à plusieurs milliers de kms par leurs congénères • Du type engoufreuse, elle porte des sillons sur la partie ventrale Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

19. Cétacés Mysticètes Baleine Franche Reste en surface Elle est du type écrémeuse avec des très longs fanons Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

20. Cétacés Mysticètes Baleine grise Défend vigoureusement ses petits Sauts très acrobatiques Proies benthiques Du type fouisseuse, fanons courts Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

21. Baleine à bosse, Jubarte, Mégaptère La plus douée pour les chants Très démonstrative, sauts… Très grandes pectorales Technique de pêche avec des filets de bulles d’air concentriques Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

22. Les Carnivores: Les Pinnipèdes, Ours,Loutres Pinnipèdes (Pieds en forme de palme) Morses • Origine : Ours, Loutres • Trois familles : Morses, Otaries, Phoques • Pelage épais, dents, corps fusiforme • Nourriture en mer (carnivores,crustacés, mollusques, oiseaux de mer..) • Mue annuelle qui les oblige à rester sur terre • Yeux performants adaptés à la vie subaquatique et aérienne • Moustaches sensitives (vibrisses) • Au moment de la plongée, les narines se ferment Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

23. Les Pinnipèdes (Pieds en forme de palme) Eléphant de mer • Mâles polygames • Mise bas et allaitement à terre • Un seul petit, allaitement de 9 jours à 1 an selon les espèces • Odorat développé hors de l’eau : Saison des amours et repérage des petits Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

24. L’apnée chez les mammifères marins • Otaries • oreilles externes • se déplacent à terre sur • leur quatre membres • 1h d’apnée pour l’éléphant de mer • Plongée profonde jusqu’à 400m pour le phoque de Weddel Raisons de leurs performances en apnée : 1- Rythme cardiaque diminue, bradycardie (120 -> 4) 2- Leur sang fixe 3 fois plus d’oxygène que l’homme 3- Protéines stockent l’O2 dans les tissus musculaires (myoglobine) 4- Vasoconstriction des organes non nobles Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

25. L’apnée chez le phoque de Wedell • Les phoques n’ont pas d’oreille contrairement aux otaries • Ils rampent sur la neige ou la glace 5- Cage thoracique souple 6- Diaphragme puissant 7- Isolation thermique 8- Ne possède pas de sinus 9- Rate sert de réservoir de globules rouges Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

26. L’apnée chez le phoque de Wedell 10- Acide lactique relâché seulement à la remontée 11- Répartition de l’oxygène 5% (36%)* dans les poumons, 70% (51%)* dans le sang, 25% (13%)* dans les muscles 12- Le sang représente 14% (7%)* de la masse du phoque 13- Adaptation contre les effets toxiques des gaz - Plonge poumon vide 14- Capacité maximale 80% des poumons * homme Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

27. Les siréniens Dugong Espèce menacée d’extinction 40 000 dans le monde • Dugong - Les poils du menton servent au toucher et à la connaissance du milieu turbide - Herbivore (algues, zostères) • Le Lamentin - Vit dans les zones saumâtres et douces Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

28. Les reptiles marins • Les tortues : (verte, imbriquée…) - Plusieurs heures d’apnée - Pond ses œufs dans le sable des plages, la température du sable détermine le sexe des naissances • Les serpents marins - Le serpent vénimeux Tricot rayé peut rester 2h sous l’eau à 30-40m Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

29. Les reptiles : La tortue verte Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

30. Les oiseaux marins • Les Manchots ne volent pas - Pendant la période de la mue, ils ne peuvent pas nager ni manger (un mois durant l’été) - Extraordinaire agilité sous l’eau • Les Pingouins volent • Les Fous de Bassans plongent à 100km/h de 20 à 30 m de hauteur • Les Cormorans vont jusqu’à 10m de profondeur Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

31. Un sanctuaire marin en Méditerrannée Opération Delphis GREC • 20 espèces dont 8 sont très présentes : • Grand dauphin • Dauphin bleu et blanc • Dauphin commun • Dauphin de Risso • Globicéphale • Baleine à bec • Cachalot • Rorqual Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins

32. Bibliographie • Baleines dauphins et marsouins Mark Carwadine Bordas • Les Cétacés de la Méditerranée Jean Michel Bompar Edisud • Les Géants de la mer Atlas Nature • GREC Groupe de Recherche sur les Cétacés • http://www.cetaces.org/index.html • Site Bio du Club Subaquatiqe du CERN • http://subaqua.web.cern.ch/subaqua/bio Avril 2005 Jean Claude Wollès Cours AFBS Modules Les mammifères marins