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 La vision et le sens thermique chez les serpents

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Ramsès
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Messages : 1315
Date d'inscription : 05/03/2008
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MessageSujet: La vision et le sens thermique chez les serpents   Ven 22 Aoû - 13:30

L'oeil
Les serpents ont une bonne vision, mais ont tendance à ne pas percevoir les objets sans mouvements. L'oeil des serpents est très différents des autres reptiles surtout de celui des lézards.

Le globe est le cristallin sont sphéroïdaux et la cornée est très grande:
- 125° d'ouverture chez la couleuvre à collier (Natrix natrix)
- 135° d'ouverture chez le python molure (Python molurus)
L'anneau osseux précornéen, la lame cartilagineuse de la sclérotique et le cône papillaire sont absents. La rétine est simple, peu épaissee,
invasculaire, sans vestige de fente. La cornée est efficacement protégée des chocs par une "lunette" transparente.
L'iris, large et mince possède une pupille ronde à mouvements courts ou verticale à mouvements étendus.

Schémas de l'oeil chez les lézards et les serpents





La vision
La vision joue un rôle important dans l'univers perceptifs des serpents, sauf chez les espèces fouisseuses, comme les Typhlopidae et Leptotphlopidae, dont les yeux sont atrophiés.

Les serpents bénéficient d'une vision binoculaire qui permet d'appécier les distances et de percevoir le relief.
Chez les serpents, le recouvrement des champs perçus par l'oeil droit et par l'oeil gauche est d'environ 30°. Il atteint 45° chez des espèces arboricoles comme les Ahaetulla dont la pupille horizontale a une forme de trou de serrure, et dont le museau est marqué de deux dépressions qui réduisent la région nasale. Cette vision binoculaire sur un angle de 45° constitue un réel avantage adaptif pour des serpents qui se déplacent dans un espace tridimensionnel.


spécimen du genre Ahaetulla


L'oeil des serpents est généralement capable d'accommoder, c'est-à-dire de réaliser une mise au point des images qui forment sur la rétine.
Le mécanisme, original parmi les reptiles et proches des calmars (Céphalopodes), des requins et des amphibiens, met en jeu les muscles ciliaires à la périphérie de l'iris: leur contraction augmente la pression dans le vitré et pousse le cristallin vers l'avant.
Chez certaines couleuvres du genre Natrix, la face antérieure du cristallin peut aussi se déformer comme chez les mammifères.
Chez les espèces marines, la vision dans l'air s'accompagne d'une diminution considérable du diamètre pupillaire, qui se réduit à la taille d'une tête d'épingle.

Les serpents semblent jouir d'une bonne vision des couleurs, du moins en ce qui concerne les espèces diurnes. De nombreuses couleuvres diurnes, à pupille ronde et cristallin jaune, ont une rétine qui ne comporte que des cônes, cellules assurant la vision colorée et fonctionnant en lumière intense. Chez le genre Natrix, on a montré l'existance de cônes sensibles au rouge, au vert et au bleu.

Chez les espèces crépusculaires, le cristallin est plus pâle et la rétine contient des cônes et des bâtonnets, ces derniers permettant la vision en lumière faible.
Chez les espèces nocturnes, enfin, la pupille est une fente verticale, le cristallin est incolore, et la rétine contient surtout des bâtonnets.

On gardera bien de généraliser ce schéma, qui comporte de nombreuses exceptions. Ainsi, chez les vipères d'Europe, plus diurnes que crépusculaires, la pupille est verticale et la rétine comporte à la fois des bâtonnets et des cônes de plusieurs types.
Chez les pythons crépusculaires ou nocturnes, la pupille est circulaire mais la rétine contient, en plus des bâtonnets, une quantité notable de cônes.



Les cellules visuelles de la rétine des serpents présentent plus de diversité et de complexité que chez les autres groupes de vertébrés. Cette complexité, évidente quant à la structure des cellules visuelles (cônes et bâtonnets), s'étend probablement à leur physiologie, encore mal élucidée.

Structure de la rétine


La diversité et la complexité des cellules visuelles de la rétine, chez les serpents, sont expliquées par deux interprétations, d'ailleurs complémentaires.

La première fait référence à l'origine généralement admise des serpents, qui proviendraient de lézards fouisseurs dont la rétine était modifiée par adaptation de ce mode de vie.
La seconde met en cause une rediférenciation cellulaire par abandon du mode de vie fouisseur et passage aux diverses adaptations actuelles des serpents, y compris à un retour éventuel à la vie en profondeur dans la terre.
Le type le plus archaïque, caractéristique des Typhloidea et des Leptotyphlopidea, ne comporte que des bâtonnets (type simplex scolécophidien).
La rétine des boas et des pythons rappelle dans son organisation celle de la plupart des vertébrés: elle comporte des cônes (vision colorée en forte luminosité) et des bâtonnets (vision crépusculaire). C'est le type duplex.
Mais les serpents présentent à partir de ce modèle de base de nombreuses variations, fait unique dans le monde animal.
La rétine des colubroïdea comporte quatre catégories de cellules visuelles: des bâtonnets, des cônes semblables à ceux des Booiïdea, et des nouvelles catégories de cônes: épais simples et épais doubles.
Cette rétine est dite de type duplex vipérin, car on la trouve dans les genres Vipera, Bitis et Causus, ainsi que chez certains Elapidés terrestres et chez la coronelle lisse (Coronella austriaca). par simplification de ce type duplex vipérin, on aboutit aux autres types de rétines rencontrés chez les serpents:
- on note la disparaition des cônes analogues à ceux des Booïdea chez les serpents à sonnette (Crotalus), les fers de lance (Bothrops) et les mocassins d'eau (Agkistrodon), qui ne possèdent donc plus que trois types de cellules visuelles (un bâtonnet et deux cônes).
- chez de nombreux Colubridae (genre Natrix, Thamnophis et Coluber), ce sont les bâtonnets qui disparaissent. Restent donc les trois types de cônes
- En plus de la disparition des bâtonnets, on note celle des cônes identiques à ceux des Booïdea chez le couleuvre de Montpellier (Malpolon monspessulanus), espèce diurne à bonne acuté visuelle.
Signalons enfin que chez les espèces du genre Phyllorhynchus les cônes présentent l'aspect de bâtonnets sans toutefois comporter le pigment caratéristique de ces cellules, le pourpre rétinien.



Les bâtonnets se reconnaissent à leur segment distal porteur de rhodopsine (figuré ici en rouge). Le choix de couleurs différentes permet de distinguer les 3 catégories de cônes. Les flèches expriment les filiations proposées entre les différents types.

Malgré son importance, la fonction visuelle intervient rarement seule dans l'univers perceptif des serpents. Elle précède ou accompagne souvent une fonction sensorielle; chez les crotales et les pyhtons, elle interfère de façon très étroite avec la thermosensibilité.

Le sens thermique
Capables d'enregistrer la moindre varation de température de l'ordre de 1° C, les serpents sont sensibles au rayonnement infrarouge. Les serpents peuvent ainsi reprérer des animaux à sang chaud dans le noir le plus absolu, même si la proie est parfaitement dissimulée, chose interdite à d'autres prédateurs. mais ces récepteurs thermiques ne servent pas seulement à localiser une proie. Ils en restituent également une image, qui permet au serpent de porter sa morsure efficacement et d'en saisir sans l'avoir aperçue au préalable.

Les crotalinae et les pythoninae détectent le rayonnement infrarouge émis par une surce chaude.
Cette particularité trouve surtout une extraordianire application dans le repérage et la capture de proies à sang chaud:oiseaux et mammifères. Le dispositif de perception diffère selon les groupes.
Les crotalinae possèdent des fossettes loréales: ce sont des cavités profondes situées de chaque côté de la tête, entre la narine et l'oeil, et fermées par une mince membrane, où se ramifient plus de 7 000 terminaisons sensorielles.
Chez les pythons, les écailles labiales portent de nombreuses dépressions (jusqu'à 13 paires) appelées fossettes labiales. Les terminaisons sensorielles se situent dans l'épithélium qui tapisse le fond de ces fossettes.
Chez certains boa (Boa constrictor), le dispositif récepteur se réduit à quelques écailles céphaliques sensibles aux infrarouges.



De très faible stimilus (une différence de 0,003 degré au contact de la terminaison nerveuse) suffisent à donner naissance à un message qui gagne l'encéphale. Toutefois, le mécanisme responsable de cette thermosensibilité reste encore mal connu.


Les deux aspects de la perception, visuel et thermique d'un crotale


Les serpents font preuve d'une précision remarquables dans la localisation des sources infrarouges, le récepteur fonctionnant comme un appareil photographique sans lentille. Le trajet des voies nerveuses issues de ces organes diffère radicalement des modèles sensoriels classiques. Elles font relai dans des structures du tronc cérébral, qui n'existent que chez les crotalinae et les pythoninae, qui gagnent les zones de l'encéphales où sont décodées les informations visuelles: le toit optique.
Il existe donc des possibilités de superposition de la fonction visuelle et de la sensibilité thermique: certains neurones -multimodaux - de la région optique traitent simultanémént ces deux catégories d'informations.

Bibliographie

Les serpents de R.Bauchot ( Ouuvre collective sous la direction éditoriale de). Edt Bordas. 1994
Guide des reptiles de France de J.Fretey. Edt Hatier. 1987
Les maladies des reptiles de J.Brogard. Edt du Point Vétérinaire. 1992
Les reptiles de Angus Bellairs. Edt Rencontre. 1971


auteur de l'article: askook

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