Comment dorment les animaux ?

Pour les Hommes, dormir est une nécessité, un mystère et un luxe. Personne ne sait vraiment pourquoi nous en avons besoin. Une heure de sommeil en plus ou en moins peut rendre votre journée formidable ou maussade.

La plupart des animaux dorment également, explique Jerome Siegel, psychiatre à l’université de Californie à Los Angeles. Néanmoins, leurs méthodes de sommeil sont presque toutes aussi variées que le règne animal en lui-même. Elles varient en durée, en profondeur de sommeil et même le fonctionnement de leur cerveau peut différer.

Des chiens qui somnolent toute la journée aux dauphins qui mettent la moitié de leur cerveau en pause, voici un aperçu des méthodes de sommeil du monde animal.

LES CYCLES DU SOMMEIL

Comme tous les autres grands singes, les humains ont un sommeil monophasique, c’est-à-dire qu’ils dorment durant un long intervalle sur une période de 24 heures. Les bonobos, chimpanzés, gorilles et orangs-outans construisent des plateformes dans les arbres pour dormir, à l’abri des prédateurs – une sorte de lit de la jungle. Les gorilles dorment pendant 12 heures mais les orangs-outans ont des cycles de 8 heures, une durée similaire à celle des humains.

Pour d’autres primates, et pour la plupart des mammifères, le sommeil est polyphasique, c’est-à-dire qu’ils alternent des périodes de sommeil et d’activité au cours d’une période de 24 heures. Le cycle du sommeil d’un chien se situe aux alentours de 83 minutes. En 24 heures, ils dorment environ 10 heures et demie.

La raison pour laquelle les grands singes ont un sommeil aussi long et aussi précieux par rapport aux autres primates, qui eux, ont un sommeil plus court et irrégulier, s’explique par ces plateformes perchées. Les singes se placent en équilibre sur des branches dures où ils sont facilement réveillés par un danger potentiel ou un autre singe. Cette technique s’avère particulièrement utile pour eux mais ne permet pas un sommeil prolongé.

Lorsque les grands singes ont commencé à grandir, les branches sur lesquelles ils dormaient ne pouvaient plus soutenir leur poids. Ils ont alors commencé à construire des plateformes qui le permettent. Le fait de pouvoir s’allonger, loin des dangers des prédateurs et des autres distractions, leur a permis de dormir plus longtemps, plus en sécurité et plus profondément. Une étude menée en 2015 a démontré que les orangs-outans dormaient bien mieux que leurs cousins les babouins. Selon l’étude, les capacités cognitives des grands singes augmenteraient la journée qui suit une longue nuit de sommeil profond.

UNE MOITIÉ DE CERVEAU ÉVEILLÉE

Les dauphins, quant à eux, ont la capacité de rester alertes grâce à la moitié de leur cerveau tandis que l’autre tombe dans un sommeil profond. Ainsi, ces mammifères marins dorment avec un œil ouvert afin de surveiller les prédateurs.

« En réalité, les dauphins sont alertes 24 heures sur 24 pendant toute leur vie », déclare M. Siegal.

Ce cycle de sommeil, commun à d’autres cétacés, lamantins, otariidés et même certains oiseaux, se nomme sommeil unihémisphérique. Il s’agit d’un état de sommeil profond sans sommeil paradoxal.

Le sommeil paradoxal est un stade du cycle du sommeil au cours duquel le cerveau est le plus actif. La respiration se fait plus rapide et la plupart des muscles sont temporairement paralysés. L’importance du sommeil paradoxal constitue un sujet de débat scientifique. En effet, le rôle qu’il joue dans la mémoire et l’apprentissage reste encore à déterminer. Les dauphins sont des animaux très intelligents mais ils ne passent probablement jamais par une phase de sommeil paradoxal, assure David Raizen, neurologue à l’université de Pennsylvanie. Si leurs muscles venaient à se paralyser comme ceux des animaux terrestres, ils couleraient au fond de l’océan et se noieraient.

Si les dauphins dorment avec une seule partie de leur cerveau, « alors sont-ils éveillés ou endormis ? », se questionne M. Siegel. « Il n’y a pas de réponse simple à cette question. »

Certains oiseaux peuvent même voler alors que la moitié de leur cerveau est endormie.

Les Fregatidae volent pendant des mois au-dessus des océans. Ils peuvent dormir normalement mais également n’utiliser que la moitié de leur cerveau pour dormir au cours de leurs vols planés. Ils ne dorment que lorsqu’ils se trouvent dans des courants d’air ascendants qui leur permettent de gagner en altitude. Ainsi, ils évitent de tomber dans l’eau au cours de leurs courtes périodes de sommeil pendant qu’ils volent. Avec cette technique, ils dorment en moyenne 10 secondes au total. Sur Terre, ils se reposent environ 12 heures par jour par tranche d’une minute.

Les otaries à fourrure elles aussi dorment avec une seule partie de leur cerveau alors qu’elles nagent. Sur la terre ferme, leur sommeil est bihémisphérique, c’est-à-dire que le cerveau entier est endormi, comme pour les humains. 

LES ANIMAUX ONT-ILS RÉELLEMENT BESOIN DE DORMIR ?

Les temps de repos des animaux diffèrent de bien des façons mais la définition courante du sommeil, selon Siegel, est « une période où l’activité et la réactivité sont réduites, qui est rapidement réversible » et qui nécessite un sommeil réparateur en cas de déficit.

Ce dernier point « ne s’applique pas à tous les mammifères », explique M. Siegel. Les otaries à fourrure dorment beaucoup moins lorsqu’elles sont sous l’eau mais ne semblent pas nécessiter de sommeil réparateur une fois en surface.

M. Raizen explique que les mouches des fruits, elles, ont besoin de repos. Elles peuvent dormir 12 heures de suite dans le noir le plus complet. Si elles se retrouvent privées de sommeil, elles rattrapent ce retard au cours de leur prochain cycle de sommeil. Leur « instinct reproductif et leur succès reproducteur est diminué », explique M. Raizen. Que ce soit les mouches ou les mammifères, ces animaux ont de mauvais résultats en ce qui concerne l’apprentissage lorsqu’ils manquent de sommeil. Néanmoins, une étude menée en 2019 a démontré que leur taux de mortalité n’était pas affecté par une privation extrême de sommeil.

La nécessité de sommeil réparateur est signe d’homéostasie, un système qui maintient un certain équilibre. Ce phénomène renforce l’hypothèse selon laquelle les animaux ont besoin de sommeil.

Toutefois, selon David Raizen, ce postulat ne met pas tout le monde d’accord. Les chauves-souris brunes par exemple, sont les animaux qui enregistrent le temps d’endormissement le plus long, avec près de 20 heures de sommeil pour un cycle de 24 heures. Pourtant, il ne s’agit pas là d’une nécessité.

« Les chauves-souris se nourrissent de moustiques et il se peut que les moustiques ne sortent que 4 heures par jour », déclare le neurologue. « Le reste de la journée, la chauve-souris n’a pas de raison de rester éveillée, alors elle dort pour conserver son énergie. »

LE SOMMEIL, LE REPOS ET LA TORPEUR

La baisse de réactivité, ce laps de temps où vous ignorez votre réveil, constitue la principale différence entre le sommeil et le repos, la quiétude ou simplement l’absence de mouvement chez certains animaux.

« Si vous dormez et que quelqu’un chuchote votre prénom, vous ne lui répondrez pas », explique M. Raizen. En revanche, les animaux qui se trouvent dans un état de repos répondent aux stimuli plus rapidement.

Il a été découvert que les méduses du genre Cassiopea rentraient dans un état de repos la nuit. Le nombre de pulsations émises par leur cloche équivaut à un tiers de celles émises pendant le jour. Elles réagissent moins aux stimuli tels que la nourriture et leur activité diminue de 17 % lorsqu’elles restent éveillées la nuit.

L’hibernation est un état d’inactivité et de réduction du taux métabolique adopté par certains animaux pour survivre aux mois glaciaux de l’hiver. L’hibernation ainsi que d’autres types de repos prolongé ne sont pas semblables au sommeil que l’on connaît. Ils sont dus à la température ou à d’autres changements de l’environnement tels que le manque de nourriture.

Afin de préserver leur énergie dans ces conditions extrêmes, certains animaux rentrent dans un état de torpeur, un état de sommeil profond au cours duquel la température et le taux métabolique chutent. Le rythme cardiaque du Colibri à gorge bleue (Lampornis clemenciae) peut chuter de 1 200 battements par minute à tout juste 50 lorsqu’il rentre en torpeur.

L’estivation est une période de torpeur qui survient après une longue période de chaleur ou de sécheresse. Le Protopterus annectens, un poisson osseux dipneuste africain, rejette du mucus et forme un cocon qui l’entoure avant de s’enfouir dans le sol pour l’estivation. Ainsi, il se construit un habitat sûr pour résister aux périodes chaudes et sèches au cours desquelles les bassins s’assèchent.

L’ÉQUILIBRE ENTRE SOMMEIL ET ÉVEIL

Le sommeil peut sembler dangereux voire représenter une perte de temps pour un animal, temps qui pourrait être consacré à la chasse ou à la détection des prédateurs. Toutefois, selon M. Siegel, dans la nature « la seule chose à faire, c’est de transmettre ses gènes ».

Les animaux se reproduisent généralement à une saison donnée et ils ne se reproduiraient pas davantage s’ils dormaient moins. Pour certaines espèces, la meilleure manière de transmettre ces gènes, c’est de les protéger et de permettre à leur descendance de survivre. M. Siegel explique que le sommeil aide les animaux à y parvenir.

« Il est certain que si nous, les Hommes, restions éveillés toute la nuit pour protéger nos nouveaux-nés, ils seraient un peu plus en sécurité. Mais ça nous demanderait davantage d’énergie pour alimenter notre cerveau et notre cœur et, sur le long terme, ça aurait des conséquences négatives sur notre survie et celle du bébé. Il en va de même pour la plupart des espèces. »

Les animaux disposent généralement de lieux sûrs pour dormir « mais ceux qui n’en ont pas, comme les herbivores, ne dorment pas beaucoup et leur sommeil n’est pas aussi profond que celui des humains ».

Les grands herbivores tels que les éléphants ou les girafes ont un tel besoin en nourriture qu’ils ne dorment que 2 heures par nuit environ.         

« Si les girafes dormaient comme nous, couchées et inertes, il n’y aurait plus de girafe », explique M. Siegel.

Les cigales, qui s’enfouissent dans le sol entre treize et dix-sept ans, sont un bel exemple d’espèce qui a réussi à prospérer selon Jerome Siegel. On en compte aujourd’hui des millions.

« La seule chose qui détermine la survie, c’est le nombre de descendants capables d’avoir eux-mêmes une progéniture, et non le temps d’éveil. Il existe une durée optimale pour chaque espèce en fonction de la niche écologique qu’elle occupe. »

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