Bref Aperçu des Structures et de la fonction de l’oreille…Simplifier. Vraiment.
Anatomie
Chez les reptiles dotés de structures auriculaires externes, la membrane tympanique est visible, soit presque contiguë à la surface de la peau (comme chez les iguanides comme l’iguane vert), soit enfoncée plus profondément dans la tête (comme chez certains scincidés, comme le scinque à langue bleue, et les agamides, comme le dragon barbu). La membrane tympanique recouvre la cavité de l’oreille moyenne. En effet, c’est la limite extérieure de cette cavité qui est liée, de son autre côté au pharynx et à la trompe d’Eustache. En général, la limite interne de la cavité de l’oreille moyenne comporte deux ouvertures. Il y en a une ronde, recouverte d’une fine membrane, et, plus en arrière vers le cou, une ouverture ovale qui est découverte. L’étrier traverse la cavité de l’oreille moyenne, de l’intérieur de la membrane tympanique, son extrémité interne étant ajustée à l’intérieur de l’ouverture ovale. L’extrémité externe de l’étrier a un capuchon cartilagineux qui entre en contact avec la membrane tympanique. Chez certains reptiles, ce cartilage, appelé extrastape, est attaché au quadrate, le support principal de la mâchoire inférieure.
Au-delà des ouvertures rondes et ovales de la cavité de l’oreille moyenne se trouve la cavité de l’oreille interne. Ici se trouvent les organes liés à l’équilibre (canaux semi-circulaires, utricule et saccule) et à l’audition (canal cochléaire). Le conduit cochléaire et le saccule sont tous deux en suspension dans le liquide périlymphatique ; la cochléaire est également remplie de ce liquide. L’intérieur du conduit comporte deux régions spécialisées, la papille basilaris et la plus petite macula lagenae. Ces deux zones sont en fait des amas de cellules sensorielles. Ces zones ont également des cils qui sont intégrés dans une membrane à l’intérieur du canal cochléaire. Ces cellules sensorielles donnent naissance au nerf auditif (le VIIIe nerf crânien).
Fonction
Les vibrations aériennes sont captées par la membrane tympanique. Les vibrations du substrat (sol ou autre surface conductrice sur laquelle le reptile est en contact étroit) sont détectées par le quadrate. La membrane tympanique ou quadrate vibre, faisant vibrer à son tour les extrastapes et donc les étriers. Cela provoque la conduite des vibrations à travers la cavité de l’oreille moyenne, à travers les fenêtres jusqu’à la cavité de l’oreille interne remplie de liquide abritant le canal cochléaire sensible, dont les grappes sensorielles transmettent ensuite l’information le long du nerf auditif.
Cela signifie, bien sûr, que même sans membrane tympanique montée en surface ou sous la surface, de nombreux reptiles « sans oreilles » peuvent en effet « entendre », mais à des degrés divers. La membrane tympanique est absente chez de nombreux lézards fossoriaux (fouisseurs) et semi-fossoriaux, tels que l’Anniella sans pattes, ainsi que chez d’autres reptiles, tels que les tuatara, les amphisbènes et, bien sûr, les serpents.
Il existe une grande variation de la membrane tympanique et de la sensibilité de l’oreille interne chez les lézards et les chéloniens à membrane tympanique (« oreilles »). Les variations morphologiques comprennent la profondeur des structures à partir de la surface de la tête, les tailles des structures, l’épaisseur des différentes membranes, etc. Certains lézards à oreilles, comme mentionné ci-dessus, ont des membranes tympaniques montées en surface. D’autres ont une membrane en retrait, un peu comme la membrane tympanique humaine est en retrait à l’intérieur de la tête. Alors que nos oreilles sont marquées par un lambeau de peau cartilagineuse assez visible qui aide à conduire les vibrations dans notre oreille, d’autres reptiles à oreilles n’ont pas la structure significative que la nôtre, bien que certaines espèces aient des évidements inclinés, ou des écailles qui poussent plus loin de la tête juste devant (crânien) de l’évidement, ce qui peut servir à canaliser les vibrations ou, plus probablement, à protéger davantage la membrane évidée contre les objets tranchants tels que des brindilles et des griffes.
Les crocodiliens et les geckos ont un petit muscle qui se trouve à côté ou sur les étriers, le stapédius, qui peut fonctionner de la même manière que le muscle stapédien des mammifères: amortir les fortes vibrations. Cependant, étant donné le nombre d’humains dont l’audition a été altérée de manière permanente par l’écoute de musique forte, ou de bruits de moteur ou d’autres machines, il ne faut pas supposer que le stapédius offre une protection complète contre de tels dommages chez les humains, ni chez les reptiles qui ont ce muscle.
Chez le tuatara, l’étrier est plus long, entrant en contact avec le quadrate ainsi que l’hyoïde et le squamosal. Leur cavité de l’oreille moyenne est remplie de tissu lâche, principalement adipeux. Les crocodiliens, quant à eux, ont un complexe de passages remplis d’air osseux et une trompe d’Eustache ramifiée. Les amphisbéniens présentent au moins deux variations de morphologie extrastape-étrier, les deux se connectant plus étroitement avec la mâchoire inférieure.
Chez les reptiles dépourvus de membrane tympanique, ce qui serait la cavité de l’oreille moyenne est divisée, par une cloison osseuse, en deux chambres. Les extrastapes traversent la chambre extérieure dans laquelle s’ouvre la trompe d’Eustache. La chambre interne est appelée par différents noms, selon le crâne dans lequel elle se trouve :
Chéloniens: sinus juxtastapédien
Lézards: sinus péricapsulaire
Serpents: cavité péricapsulaire
Ce sinus interne, chez les tortues et les lézards, est rempli de liquide périlymphatique; chez les serpents, l’évidement est rempli d’air.
Chez de nombreux reptiles, y compris les tortues, les serpents et les amphisbènes, la fenêtre ronde menant à l’oreille interne est manquante. Au lieu de cela, d’autres moyens ont évolué pour dissiper les vibrations dans le liquide périlymphatique. Chez les crocodiliens, le canal cochléaire est allongé et diffère d’autres manières parmi ce groupe.
Le canal cochléaire chez les tortues diffère des autres reptiles en ce que les deux zones sensorielles ne sont pas aussi éloignées l’une de l’autre. Dans les études sur la papille basilaris macula lagenae du canal cochléaire, ainsi que sur leurs cils et leurs fibres nerveuses, les motifs trouvés sont souvent si importants qu’ils peuvent aider à tracer des relations taxonomiques et phylogénétiques. Certaines des différences indiquent d’autres fonctions, telles que la papille basilaris élargie chez les geckos qui vocalisent, une zone plus grande que la même zone chez leurs cousins plus fossoriaux. Contrairement à cela, cependant, ce sont les serpents fossoriaux qui ont les plus grandes zones de papille basilaris.
D’accord, tout cela était très intéressant, mais qu’entendent-ils vraiment?
Comme pour les différences morphologiques dans les structures de l’oreille, il existe une diversité dans la sensibilité de leur audition, dans les gammes de décibels que les reptiles peuvent détecter-entendre. Bien que nous n’ayons pas de données sur toutes les espèces, il y en a quelques-unes, recueillies à partir de tests qui ont mesuré la charge sur le liquide périlymphatique, enregistrées indirectement à la fenêtre ronde ou directement à partir du liquide lui-même. L’utilisation des deux techniques permet de quantifier la gamme de fréquences ainsi que l’amplitude nécessaire pour évoquer la réponse.
Amphisbéniens
Amphisbaenia manni, comme beaucoup d’amphisbéniens, réagit aux basses fréquences, inférieures à 2 000 Hz, avec une sensibilité de 50 dB à 1 000 Hz. Lorsque l’extrastape a été sectionné chez les amphisbéniens, la sensibilité aéroportée a chuté à 30 dB, mais cela n’a fait aucune différence sur la capacité des amphisbéniens à détecter et à répondre aux vibrations (somatiques) transmises par le sol, transmises par les tissus de la mâchoire inférieure. La pointe avant de la mâchoire inférieure est la plus sensible. Les Amphisbéniens, sans surprise, partagent certaines autres caractéristiques de l’audition – détecter les vibrations du sol – avec les serpents. Voir la section sur les serpents ci-dessous pour plus d’informations.
Les chéloniens
Chez les espèces étudiées, ils répondent à des sons de basse fréquence dans la plage de 50 à 1 500 Hz, similaires à ceux des crocodiliens. Les espèces aquatiques étudiées montrent une certaine différence avec les espèces terrestres. Par exemple, Clemmys guttata (tortue tachetée) montre une sensibilité maximale de 4 dB à 80 Hz, tandis que Geochelone carbonaria (tortue à pattes rouges) présente une sensibilité beaucoup plus faible, avec un pic de 50 dB à 300 Hz.
Les crocodiliens
Comme les chéloniens, ils réagissent aux sons de basse fréquence dans la plage de 50 à 1 500 Hz. Ils ne se limitent pas aux vibrations sonores captées par leurs oreilles ou même leur os de la mâchoire. En plus de cet équipement sensoriel, les crocodiliens ont des fosses apicales sur les écailles de leur visage et de leur corps qui sont sensibles aux vibrations voyageant dans l’eau. Pour plus d’informations à ce sujet, consultez la Base de données sur la biologie des crocodiliens d’Adam Britton >Organes sensoriels tégumentaires.
Lézards
La plupart des lézards pour lesquels des données ont été collectées montrent que la plupart entendent dans la même plage que l’iguane vert (Iguana iguana), dont la capte les sons dans la plage 500-4000Hz, avec une sensibilité maximale à 700 Hz, égale à environ 24 dB. Avec des formes fossoriales (telles que Holbrookia maculata) (lézard sans oreilles) et d’autres dépourvues de membrane tympanique, l’audition est limitée à des fréquences plus basses et nécessite des sons plus forts (stimulation) pour être détectés. D’autres espèces à oreilles, comme Gerrhonotus (lézards alligators) ont une sensibilité élevée sur une plage plus large, tandis que d’autres, comme le Lepidophyma sylvaticum (lézard nocturne tropical de Madrean), ont une sensibilité élevée mais sur une plage plus petite dans les fréquences inférieures. Les Gekkonides qui vocalisent ont à la fois une sensibilité élevée et une fréquence élevée, jusqu’à la plage de 10 000 Hz.
Serpents
Lorsque des vibrations mécaniques sont appliquées au corps, elles entraînent l’activation de l’oreille interne, tout comme les vibrations aéroportées détectées par la membrane tympanique et les extrastapes chez les reptiles à oreilles. Les réponses aux vibrations transmises par le sol sont faibles en sensibilité et en fréquence, dans la plage de 50 à 1 000 Hz; leur sensibilité maximale est de 200 à 300 Hz, supérieure à celle des chats. Comme les crocodiliens, et d’autres reptiles dont les structures de l’oreille interne sont reliées à leur mâchoire et à d’autres structures de la tête et de la gorge, les serpents ont une autre façon de transmettre le son à leur oreille. Vibrations captées par les mécanorécepteurs dans la peau de leur ventre (et de leur corps?), et éventuellement leur venter, sont transmis au quadrate via les nerfs spinaux et de là dans leurs structures de l’oreille interne. En d’autres termes, la plupart des serpents peuvent entendre une personne parler d’un ton normal dans une pièce calme à une distance d’environ 3 m (10 pieds). Donc, si vous pensez que vos serpents reconnaissent leurs noms, vous avez probablement raison. Les chercheurs se demandent si les récepteurs du serpent ne peuvent pas faire la différence entre des stimuli aériens ou d’origine terrestre (somatiques), mais qu’un traitement de niveau supérieur pourrait permettre au serpent de savoir si le stimulus était d’origine aérienne ou terrestre.
Tuatara
Ces reptiles sans oreilles présentent une réponse en fréquence de 100 à 800 Hz, avec une sensibilité maximale à 40 dB à 200 Hz.
Et cela signifie…?
En comparaison, l’audition humaine est comprise entre 20 et 20 000 Hz, avec une intensité d’environ 120 dB. Le seuil approximatif de douleur est de 130 dB, avec un concert de rock à 130 dB, et des dommages auditifs se produisent à > 90 dB Une conversation normale se situe entre 60 et 70 dB Le bruit de fond typique dans une salle de classe est de 20 à 30 dB Une moto qui tourne à 5 mi / h est d’environ 100 dB, le trafic occupé 70 dB, les feuilles bruissantes 20 dB et une respiration humaine est normalement de 10 dB.
La sensibilité aux vibrations du sol n’a pas été bien étudiée chez les lézards terrestres ou arboricoles et les chéloniens. Il ne serait pas surprenant d’apprendre qu’ils ont eux aussi un mécanisme par lequel les vibrations détectées lorsqu’elles le sont sont couchées sur une branche ou, dans le cas des chéloniens, sur le sol.
Les Reptiles Peuvent-Ils Communiquer Autrement Que Par Comportement ?
Il y a des espèces reptiliennes qui vocalisent (à part une expulsion rapide de l’air entraînant un sifflement): les crocodiliens, de nombreux gekkonidés et les chéloniens. Il y a des preuves que certains (ou peut-être tous) de vrais caméléons produisent des sons de très basses ondes qui peuvent être utilisés pour communiquer. Chez les crocodiliens et les chéloniens, les vocalisations font partie de la parade nuptiale et / ou de l’accouplement. Les crocodiliens ont également un large éventail d’autres vocalisations (écoutez les vocalisations sur le site Crocodile Talk d’Adam Britton). La vocalisation des gekkonidés n’a pas été bien étudiée, mais les indications sont que, outre les appels d’alarme, certaines espèces peuvent jouer un rôle dans la territorialité et les regroupements sociaux, similaire à l’utilisation de vocalisations chez certaines espèces « supérieures ».
Il n’y a pas si longtemps, les chercheurs ont découvert que les éléphants communiquent entre eux – souvent sur des distances incroyables – à des fréquences non détectées par les oreilles humaines. Supposer que d’autres animaux ne communiquent pas simplement parce que nous ne les entendons pas serait stupide. De même, ce serait supposer que les animaux ne peuvent pas nous entendre, ni nos téléviseurs et nos chaînes stéréo lorsqu’ils sont montés en manivelle.
Problèmes de santé
Étant donné que la trompe d’Eustache relie la structure de l’oreille externe à la cavité de l’oreille interne, au sinus ou à l’évidement, et de là au pharynx, il y a un risque que des agents pathogènes y pénètrent, ce qui ne devrait pas être le cas. De telles infections peuvent résulter d’infections de la trompe d’eustache, d’une inflammation du canal cochléaire et d’une infection de la muqueuse buccale. Étant donné que l’oreille interne contient également les structures aidant à maintenir l’équilibre, les infections de l’oreille et d’eustache peuvent entraîner une perte d’équilibre ou l’incapacité de se redresser.
Les causes les plus courantes de ces infections semblent être liées à des périodes prolongées de soins sous-optimaux – températures inappropriées et autres soins, et malnutrition – conduisant à un système immunitaire affaibli incapable de repousser l’infection. Une autre source d’abcès peut être due à l’accumulation de cellules squameuses qui s’accumulent et forment des bouchons ou d’autres blocages dans les cavités. Les membranes tympaniques peuvent être perforées accidentellement lorsque le lézard ou le chélonien se déplace dans son environnement. Les grands lézards, tels que les iguanes, peuvent être accrochés par une griffe non taillée, la leur ou appartenant à un cagemate, ou au chat de la famille. Les chats et autres animaux domestiques peuvent attraper le reptile, causant des blessures à la tête. Non traitées, les plaies pourraient s’infecter.
Alors que les humains qui ont des otites pour la plupart se consacrent à leurs affaires quotidiennes, nous ne pouvons pas être aussi cavaliers à propos de telles infections chez nos reptiles. En plus de les faire vérifier et du traitement nécessaire initié par un vétérinaire pour reptiles, nous devions évaluer la configuration captive du reptile pour nous assurer d’identifier les problèmes et de les corriger immédiatement afin de permettre au reptile malade de récupérer à toute vitesse possible.
Cool Stuff
Lorsque vous avez du temps sur les mains, ou même si vous ne le faites pas, placez une tête d’iguane verte entre vous et une lumière vive, puis regardez dans la membrane tympanique. Vous verrez un mouvement là-dedans alors que l’iguane respire et bouge sa mâchoire inférieure.
Chez les lézards à membranes tympaniques, il y a une couche de peau recouvrant les membranes qui perd lorsque le corps se déchire. Chez les lézards à membranes en retrait, lorsque la peau de la membrane et des parois environnantes de l’évidement se détache d’un seul tenant, c’est comme une petite tasse de peau.
Les crocodiliens (alligators, crocodiles, caïmans, gavial) sont les seuls reptiles dont l’oreille externe bouge. Un lambeau de peau mobile permet aux crocodiliens de fermer leurs oreilles externes à une fine fente lorsqu’ils sont sous l’eau.
Bien que cet article traite vraiment des reptiles, les amphibiens ont également des adaptations intéressantes. Premier vertébré connu à envoyer du son dans l’air, il avait besoin d’un bon appareil de réception ainsi que d’un émetteur puissant. Les grenouilles et les crapauds ont des oreilles bien développées. Chez certaines espèces, les fréquences inférieures sont transmises à l’oreille interne par les pattes antérieures, tandis que les fréquences supérieures sont captées et transmises par la membrane tympanique. Les larves et les adultes aquatiques ont une ligne sensorielle latérale qui détecte le mouvement de l’eau.
Des Trucs Plus Cool
Les Lézards et les Salamandres Peuvent Entendre Avec les Poumons, Selon Une Nouvelle étude
Audition des Serpents
Chut! Les serpents peuvent vous entendre!
Sources
Audioholics: Watts et DB
Carson, John. 1998. Chut! Le Serpent Peut Vous Entendre. Initialement publié en ligne sur le site Web du parc d’État de Torrey Pines (CA).
Base de données sur les reptiles TIGR
Conférence sur la physique du son
Kaplan, Melissa. 1994. Avez-vous entendu parler de celui-là…?
Lézards du Mexique
Communication caméléon
Murray, Michael J. 1997. Abcès auditifs. Dans, Dans, Médecine des reptiles & Chirurgie, pp. 349-352. Douglas Mader DVM, rédacteur en chef. WB Saunders, NY.
Young, Bruce A. 1997. Ouïe, goût, réception tactile et olfaction. Dans, La Biologie, l’élevage et les soins de santé des Reptiles, Vol I, pp 185-213. Il s’agit de la version originale de Lowell Ackerman. T.F.H. Publishing, Neptune City NJ.
Wright, Kevin M. 1997. Élevage et médecine des amphibiens. Dans, Médecine des reptiles & Chirurgie, pg. 440. Douglas Mader DVM, rédacteur en chef. WB Saunders, NY.
Pour ceux qui souhaitent poursuivre leurs recherches, Young cite, parmi les quelque 214 références qu’il fait à la fin de son chapitre, trois en particulier en ce qui concerne la structure et la fonction de l’oreille reptilienne :
Baird, I. The anatomy of the Reptilian ear. Dans, Biologie des Reptiles, Gans, C.; Parsons, T (Éd.) Academic Press, New York, NY. 1970, pp. 193-275
Bellairs, A. La vie des reptiles. 2 vol. Livres de l’Univers, New York. 1970.
Wever, E. L’oreille de reptile: Sa structure et sa fonction. Presse de l’Université de Princeton, Princeton. 1978.
