La chauve-souris de Daubenton ( Myotis daubentonii ) lors de la capture de proies. Crédit :Lasse Jakobsen &Coen Elemans/SDU.
Quand les oiseaux chantent, les chauves-souris écholocalisent, les serpents à sonnettes râlent, et bourdonnement de crapaud, ils utilisent des muscles dits ultra-rapides, les muscles vertébrés les plus rapides connus. De nouvelles recherches montrent que ces muscles ont atteint une vitesse maximale atteignable dans n'importe quel muscle de vertébré.
Chez tous les animaux, différents types de muscles ont évolué pour effectuer des tâches très différentes à des vitesses différentes. Les détenteurs du record de vitesse chez les vertébrés sont les muscles dits ultra-rapides, qui peut se déplacer jusqu'à 250 fois par seconde.
"Les muscles ultra-rapides emblématiques alimentent le hochet alarmant des serpents à sonnettes et les appels de parade chez les poissons, mais au cours des dernières années, nous avons découvert qu'ils alimentaient également les appels d'écholocation rapides essentiels à la capture de proies chez les chauves-souris et à la gymnastique vocale élaborée des oiseaux chanteurs, " dit l'auteur principal de l'étude, Dr Andrew Mead de l'Université du Vermont.
« Donc, bien que l'on pensait auparavant qu'il était rare, ces muscles extrêmes sont tout autour de nous et semblent être typiquement utilisés pour le contrôle de la production sonore, " ajoute le Dr Coen Elemans, auteur principal de l'étude et chef du groupe Sound Communication and Behaviour à l'Université du Danemark du Sud. L'étude est publiée dans eLife .
Les oiseaux chanteurs ont des muscles ultra-rapides. Crédit :Coen Elemans/SDU
Dans ce travail, l'équipe a étudié si tous ces muscles ultrarapides utilisent la même dynamique pour atteindre leur vitesse extrême et s'ils partagent un muscle ultrarapide ancestral commun.
"Nous montrons que tous les muscles ultrarapides partagent certaines adaptations spécifiques qui permettent des contractions ultrarapides, " dit le Dr Mead.
Par ailleurs, les trois muscles les plus rapides, trouvé dans le crapaud, oiseaux chanteurs et chauves-souris, avoir une vitesse maximale presque identique, qui a plaidé en faveur d'une ascendance partagée.
"Il est intéressant de noter que l'histoire s'est déroulée autrement, " explique le Dr Elemans. " En examinant la présence de protéines motrices, nous avons constaté que chacun de ces trois muscles ultrarapides en exprime un différent, plaidant fortement en faveur de l'ascendance indépendante. »
Parce que les muscles ultra-rapides ont convergé dans la performance et le mécanisme, ils représentent une vitesse maximale atteignable dans n'importe quel muscle vertébré.
"Nous montrons également que chez les oiseaux chanteurs, les muscles ultra-rapides s'accélèrent à mesure que les jeunes animaux apprennent à chanter, mais nous ne savons pas encore si cela est dû à un programme de développement ou peut-être à une formation. Les animaux qui ont développé des performances physiologiques extrêmes peuvent nous en apprendre beaucoup sur les mécanismes généraux, " dit Elemans. " Toute défaillance technique dans une voiture de course bien réglée la ralentira très probablement, alors que le même échec dans une voiture familiale de conception robuste peut ne pas être aussi perceptible."
Les muscles ultrarapides sont intéressants car les muscles extrêmement rapides permettent aux chercheurs de mieux comprendre comment les muscles normaux se contractent.
