Amérique latine : cette grenouille a un sens de l'orientation exceptionnel

Une grenouille venimeuse dont la taille et la couleur rappellent à s’y méprendre de petits chocolats mentholés est en train d’ébranler nos certitudes sur la façon de penser des grenouilles. Native des forêts tropicales humides d’Amérique Centrale et du Sud, cette espèce terrestre répondant au nom scientifique de Dendrobates auratus fuit les fleuves ou les lacs et préfère pondre ses œufs sur le tapis forestier. À l’éclosion, la grenouille transporte jusqu’aux arbres ses têtards sur son dos afin de les déposer dans les petites flaques formées au creux des arbres et des broméliacées.

Pour trouver son chemin, ne pas l'oublier et naviguer à travers les nids à œufs et les crèches à têtards dans un environnement aussi complexe et changeant qu’une forêt tropicale, il faut à tout prix un cerveau capable de créer et de modifier une carte mentale des alentours. De nombreux mammifères et oiseaux ont recours à ce type de carte et aujourd’hui, une nouvelle étude publiée dans Journal of Experimental Biology apporte la première preuve de l’existence de cette capacité chez les amphibiens.

« Notre hypothèse est qu’en raison de leur histoire naturelle, les grenouilles venimeuses ont développé une capacité cognitive plus avancée afin d’utiliser avec souplesse les signaux environnementaux pour trouver un emplacement, » indique Sabrina Burmeister, maître de conférences à l’université de Caroline du Nord et auteure principale de l’étude, publiée plus tôt cette année. « Il est peu probable que l’on retrouve cette compétence chez toutes les espèces de grenouille. »

Notre compréhension du cerveau des grenouilles est encore assez restreinte. Depuis longtemps, les scientifiques préfèrent étudier les cerveaux d’animaux à la complexité plus évidente comme les primates ou les corvidés. Il est par ailleurs difficile de modifier les tests en laboratoire couramment utilisés pour les rats ou les pigeons voyageurs afin qu’ils puissent correspondre au comportement naturel des grenouilles.

Le labyrinthe de Morris fait partie de ces tests de navigation fréquement utilisés en laboratoire. Il consiste en une piscine circulaire virtuellement découpée en quadrants dans laquelle est immergée une plateforme et autour de laquelle sont disposés des repères visuels alignés avec les quadrants. Plus l’animal est capable d’assimiler visuellement son environnement et de s’en rappeler, plus il trouvera facilement la plateforme au cours des différents essais consécutifs. (À lire : Comment font les grenouilles venimeuses pour ne pas s'empoisonner ?)

Cependant, la dendrobate doré est immédiatement effrayée par cet environnement aquatique et privilégie la sécurité à l’exploration en essayant par tous les moyens de s’agripper au rebord de la piscine, comme le rapporte Yuxiang Liu, chercheur postdoctoral à l’École médicale du Sud-Ouest de l'université du Texas qui a lui même réalisé l’expérience dans le cadre de son doctorat.

Il a alors décidé de transformer le labyrinthe de Morris en une pataugeoire entourée de douves profondes pour décourager les grenouilles de s’approcher du bord. Cette nouvelle configuration a permis d’inciter les grenouilles à explorer les eaux peu profondes pour finalement trouver la plateforme et s’échapper. Une fois les grenouilles adaptées à la situation, les scientifiques ont modifié la disposition des repères visuels et retiré la plateforme. Ils ont ainsi pu démontrer que la méthode utilisée par les grenouilles pour trouver leur chemin était comparable à l’utilisation d’une carte mentale de leur environnement.

Non impliqué dans l’étude, Andrius Pašukonis est biologiste de terrain et spécialiste des grenouilles venimeuses affichant cette capacité à s’orienter appelée « homing ». Il nous fait part de son enthousiasme vis-à-vis des résultats et espère que ces espèces et d’autres encore feront l’objet de futures recherches. Selon ce chercheur postdoctoral à l’université de Stanford, ces espèces ont encore beaucoup à nous apprendre. « À l’heure actuelle, nous n’avons absolument aucune idée de ce à quoi pourraient ressembler les potentielles ‘cartes des grenouilles’ » ajoute-t-il.

Pendant qu’Andrius et ses camarades chercheurs suivent sur le terrain la trace des grenouilles venimeuses dans la forêt pluviale à l’aide de ficelle, de balises GPS ou encore de mini-caleçons pour grenouilles équipés d’un émetteur radio, le laboratoire de Burmeister se charge des analyses comparatives entre D. auratus et une autre espèce de grenouille, la tungara qui, d’après les tests effectués à ce jour, ne disposerait pas de la même flexibilité de navigation ni de la même capacité d’apprentissage.

Quoi qu’il en soit, ces deux grenouilles font tout leur possible pour survivre. Elles ont développé des styles de parentalité différents mais tout aussi ingénieux, elles affichent leurs préférences propres en matière d’habitat et elles témoignent de capacités cognitives distinctes. À présent, il ne leur reste plus qu'à relever les nombreux défis lancés par l’Homme parmi lesquels la perte d’habitat, la transmission de maladies, le trafic d’espèces sauvages ou encore le tant redouté changement climatique. Une chose est sûre, il faudra bien plus qu’un cerveau de grenouille pour s’extirper de cet obscur labyrinthe.

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.