De nombreux types d’animaux sont classés comme diurnes, ce qui signifie qu’ils sont actifs pendant la journée et inactifs ou avoir des périodes de repos pendant la nuit. Les animaux diurnes communément classés comprennent les mammifères, les oiseaux et les reptiles. La plupart des primates sont diurnes. Classifier scientifiquement la diurnalité chez les animaux peut être un défi, en dehors des niveaux d’activité accrus évidents pendant la lumière du jour.
Évolution de la diurnalitéEdit
Au départ, la plupart des animaux étaient diurnes, mais des adaptations qui permettaient certains animaux deviennent nocturnes, c’est ce qui a contribué au succès de beaucoup, en particulier des mammifères. Ce mouvement évolutif vers la nocturne leur a permis de mieux éviter les prédateurs et de gagner des ressources avec moins de concurrence des autres animaux. Cela s’est accompagné de certaines adaptations avec lesquelles les mammifères vivent aujourd’hui. La vision a été l’un des sens les plus affectés par le passage de la diurnalité à la nocturne, et cela peut être vu en utilisant l’analyse biologique et physiologique des noyaux de bâtonnets des yeux des primates. Cela inclut la perte de deux des quatre opsines coniques qui aident à la vision des couleurs, ce qui rend de nombreux mammifères dichromates. Lorsque les premiers primates se sont reconvertis à la diurnalité, une meilleure vision incluant la vision trichromatique des couleurs est devenue très avantageuse, rendant la diurnalité et la vision des couleurs adaptatives chez les simiiformes, y compris les humains. Des études utilisant l’analyse de la distribution de la chromatine de noyaux de bâtonnets de différents yeux simiens ont révélé que les transitions entre diurnalité et nocturne se produisaient plusieurs fois au sein des lignées de primates, le passage à la diurnalité étant les transitions les plus courantes.
Aujourd’hui encore, la diurnalité semble réapparaître chez de nombreuses lignées d’autres animaux, y compris de petits mammifères rongeurs comme le rat du Nil et l’écureuil du manteau doré et les reptiles. Plus précisément, les geckos, que l’on croyait naturellement nocturnes, ont montré de nombreuses transitions vers la diurnalité, avec environ 430 espèces de geckos présentant maintenant une activité diurne. Avec autant d’espèces diurnes enregistrées, des études d’analyse comparative utilisant de nouvelles lignées d’espèces de gecko ont été effectuées pour étudier l’évolution de la diurnalité. Avec environ 20 transitions dénombrées pour les lignées de gecko, cela montre l’importance de la diurnalité. De fortes influences environnementales telles que le changement climatique, le risque de prédation et la concurrence pour les ressources sont tous des facteurs contributifs. En utilisant l’exemple des geckos, on pense que des espèces comme Mediodactylus amictopholis qui vivent à des altitudes plus élevées sont passées à la diurnalité pour aider à gagner plus de chaleur tout au long de la journée, et donc à conserver plus d’énergie, en particulier lorsque les températures saisonnières plus froides frappent.
Lumièredit
La lumière est l’un des facteurs environnementaux les plus déterminants qui détermine le modèle d’activité d’un animal. La photopériode ou un cycle d’obscurité légère est déterminé par l’emplacement géographique, le jour étant associé à une grande lumière ambiante et la nuit à une faible lumière ambiante. La lumière est l’une des influences les plus fortes du noyau suprachiasmatique (SCN) qui fait partie de l’hypothalamus du cerveau qui contrôle le rythme circadien chez la plupart des animaux. C’est ce qui détermine si un animal est diurne ou non. Le NCS utilise des informations visuelles comme la lumière pour déclencher une cascade d’hormones qui sont libérées et agissent sur de nombreuses fonctions physiologiques et comportementales.
La lumière peut produire de puissants effets de masquage sur le rythme circadien d’un animal, ce qui signifie qu’elle peut « masquer » ou influencer l’horloge interne, modifiant les schémas d’activité d’un animal, temporairement ou à long terme si elle est exposée à suffisamment de lumière sur une longue période de temps. Le masquage peut être appelé masquage positif ou masquage négatif, ce qui augmente l’activité d’un animal diurne ou diminue l’activité d’un animal nocturne, respectivement. Cela peut être représenté lors de l’exposition de différents types de rongeurs aux mêmes photopériodes. Lorsqu’un rat d’herbe du Nil diurne et une souris nocturne sont exposés à la même photopériode et à la même intensité lumineuse, une activité accrue s’est produite chez le rat d’herbe (masquage positif) et une activité réduite chez la souris (masquage négatif).
Même de petites quantités de changements de lumière dans l’environnement ont montré un effet sur l’activité des mammifères. Une étude observationnelle réalisée sur l’activité des singes hiboux nocturnes dans le Gran Chaco en Amérique du Sud a montré que des quantités accrues de clair de lune la nuit augmentaient leur niveau d’activité pendant la nuit, ce qui entraînait une diminution de l’activité diurne. Ce qui signifie que pour cette espèce, le clair de lune ambiant est négativement corrélé à l’activité diurne. Cela est également lié aux comportements de recherche de nourriture des singes, car lorsqu’il y avait des nuits de peu ou pas de clair de lune, cela affectait la capacité du singe à se nourrir efficacement, de sorte qu’ils étaient obligés d’être plus actifs dans la journée pour trouver de la nourriture.
Autres influences environnementalesmodifier
La diurnalité s’est avérée être un trait évolutif chez de nombreuses espèces animales, la diurnalité réapparaissant principalement dans de nombreuses lignées. D’autres facteurs environnementaux tels que la température ambiante, la disponibilité de la nourriture et le risque de prédation peuvent tous influencer si un animal évoluera pour devenir diurne, ou si ses effets sont suffisamment forts, puis masqueront son rythme circadien, modifiant ses schémas d’activité pour devenir diurne. Les trois facteurs s’impliquent souvent l’un l’autre, et les animaux doivent être capables de trouver un équilibre entre eux s’ils veulent survivre et prospérer.
Il a été démontré que la température ambiante affecte et même convertit les animaux nocturnes en diurnalité, car c’est un moyen pour eux de conserver l’énergie métabolique. Les animaux nocturnes sont souvent énergiquement contestés car ils sont plus actifs la nuit lorsque les températures ambiantes sont plus basses que pendant la journée, et perdent donc beaucoup d’énergie sous forme de chaleur corporelle. Selon l’hypothèse de la thermosénergétique circadienne (CTE), les animaux qui dépensent plus d’énergie qu’ils n’en consomment (par la nourriture et le sommeil) seront plus actifs dans le cycle de la lumière, ce qui signifie qu’ils seront plus actifs dans la journée. Cela a été démontré dans des études menées sur de petites souris nocturnes en laboratoire. Lorsqu’ils ont été placés sous une combinaison de stress suffisant pour le froid et la faim, ils se sont convertis à la diurnalité par commutation de niche temporelle, ce qui était attendu. Une autre étude similaire impliquant de petits mammifères énergiquement stimulants a montré que la diurnalité est la plus bénéfique lorsque l’animal dispose d’un endroit abrité pour se reposer, réduisant ainsi les pertes de chaleur. Les deux études ont conclu que les mammifères nocturnes changent leurs schémas d’activité pour devenir plus diurnes lorsqu’ils sont stressés énergiquement (en raison de la perte de chaleur et de la disponibilité limitée de nourriture), mais seulement lorsque la prédation est également limitée, ce qui signifie que les risques de prédation sont inférieurs au risque de gel ou de mourir de faim.