Qui sont les cétacés et d’où viennent-ils ?
L’histoire évolutive des cétacés

Qu’est-ce qui distingue un dauphin d’un requin ? Pourquoi certains dauphins naissent-ils avec des pattes (lire l’article)? Comment se fait-il que ces mammifères vivent dans les océans ? 

 Le but de cet article est non seulement de répondre à ces questions, mais aussi d’expliquer clairement qui sont les cétacés et qu’est-ce qui les caractérise en présentant la théorie évolutive de Charles Darwin. 

1.1 Étymologie et taxinomie 

I Les cétacés aujourd’hui 

Tout d’abord, il faut préciser de qui on parle et comment ! Aujourd’hui, en sciences, chaque être vivant qui a été observé et décrit par des naturalistes de terrain (amateurs de sciences naturelles) possède un nom scientifique binomial (en deux parties) qui indique l’espèce et le genre. Ainsi, concernant le grand dauphin dont on a parlé dans l’article sur l’intelligence des dauphins (en savoir plus), il s’agit de Tursiops truncatus (en savoir plus). Le dauphin appartient au genre Tursiops et il s’agit de l’espèce truncatus. Ce nom lui a été donné, car le mot truncatus signifie « tronqué » en latin en référence à la forme de son rostre (son bec). Ainsi, en sciences, derrière la plupart des noms que l’on donne aux animaux se cache un sens. Cependant, le mot « cétacé » vient du grec ancien, une langue antique dans laquelle le mot « κῆτος » voulait dire « grand poisson » (SYLVESTRE Jean-Pierre, Cétacés du monde. Systématique, éthologie, biologie, écologie, statut, Quae éditions, juin 2014). De nos jours, on peut affirmer que les grecs se sont trompés, car on sait que les cétacés ne sont pas des poissons. 

1- Baleine boréale (Balaena mysticetus); 2- Orque (Orcinus orca) ; 3- Baleine franche australe (Eubalaena australis); 4- Cachalot (Physeter macrocephalus); 5- Narval (Monodon monoceros); 6- Baleine bleue (Balaenoptera musculus), ; 7- Rorqual boréal (Balaenoptera borealis); 8- béluga ou baleine blanche (Delphinapterus leucas), 

Source de l’image : wikipedia.org

Nous discuterons plus loin dans l’article des caractères spécifiques aux cétacés, mais une chose primordiale est à savoir : les cétacés ont des poumons alors que les poissons n’en ont pas. Les poissons respirent avec des branchies et arrivent à extraire l’oxygène nécessaire à la respiration directement à partir de l’eau (en savoir plus). Les cétacés, eux, doivent respirer à l’air libre, en remontant à la surface de l’eau. Ceci veut dire que pendant tout le temps passé en immersion, les cétacés retiennent leur souffle. Ce sont de véritables champions en apnée : le cachalot (Physeter macrocephalus) peut notamment rester sous l’eau jusqu’à une durée de 2 heures (en savoir plus) ! Cette espèce de cachalot dispose aussi du plus grand cerveau du règne animal6. En septembre 2020, une équipe de chercheurs a publié un article7 sur les baleines à bec de Cuvier (Ziphius cavirostris), dans lequel ils ont mentionné des durées de plongée allant jusqu’à 222, 236 ou même 268 min, ce qui équivaut à plus de 4 heures ! Les chercheurs incitent à la recherche, car il se peut que des capacités des cétacés encore inconnues soient encore plus surprenantes que celles-ci ! En effet, la baleine à bec de Cuvier n’est pas l’animal le plus étudié… 

Mais justement, quelle est la classification des cétacés au sein du règne animal ? 

Les différents cétacés

Source de l’image : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/Cetaceans.svg – I, Chris huh, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons 

Durant l’Antiquité, Aristote séparait les êtres vivants en 2 catégories : ceux qui avaient du sang et ceux qui en étaient dépourvus. Depuis, la classification du monde vivant a beaucoup changé. Carl von Linné (1707 – 1778), le fondateur de la classification actuelle distinguait les êtres vivants selon leurs caractères morphologiques, c’est-à-dire leurs ressemblances physiques. 

Par la suite, grâce à de nouvelles découvertes de scientifiques comme celles de Charles Darwin (1809 – 1882) ou Willi Hennig (1913 – 1976), ainsi que d’avancées dans les domaines de la génétique, de la biologie moléculaire et des mathématiques, on a commencé à classer les êtres vivants dans des groupes emboités de différentes tailles. Au sein de chaque groupe, les êtres vivants partagent des caractères communs10. Ainsi, les cétacés se trouvent au sein du règne animal, auquel l’Homme (Homo sapiens sapiens) appartient aussi. Nous avons des caractéristiques en commun, puisque nous appartenons tous à la classe des mammifères. Nos traits caractéristiques sont la viviparité (les enfants se développent dans l’intérieur du corps de la mère), l’allaitement, la pilosité (les poils prennent une forme particulière chez les cétacés) ou encore le diaphragme séparant la cavité corporelle en deux. 

Mais bien-sûr, nous avons également de nombreuses différences avec eux ! Nous sommes classés parmi les Primates, or les cétacés sont classés dans l’ordre des Cétartiodactyles avec les cerfs, les chameaux et les girafes. Des analyses génétiques ont dévoilé que les cétacés sont proches génétiquement des vaches et des hippopotames. De plus, étonnamment, les vaches sont plus proches génétiquement 

des baleines que des chevaux (Exposition au MNHN. Ceci s’explique, entre autres, par le fait qu’ils dérivent tous du Pakicetus qui était l’ancêtre des baleines vivant sur la terre, dont on reparlera plus loin. 

Il est donc communément admis que les cétacés constituent un infra-ordre des Cétartiodactyles. On y retrouve tous les cétacés que l’on connaît : les baleines, les dauphins, les orques, les cachalots, etc. Cependant, on les distingue encore, entre les Mysticètes (du grec « mysticos » qui veut dire moustache ) qui ont des fanons (comme la baleine bleue) et les Odontocètes qui ont des dents (comme le cachalot).

Comment explique-t-on cette répartition taxonomique complexe ? 

1.2 Les caractères des cétacés 

Comme nous l’avons déjà évoqué auparavant, les cétacés sont des mammifères et donc partagent les caractères propres à ce groupe. Ainsi, ils sont vivipares et ils allaitent leurs petits, ce qui n’est possible que s’ils possèdent des mamelles (en savoir plus). Ensuite, pour ce qui est de la présence de poils, chez les cétacés celle-ci est réduite au minimum. En pratique, on les trouve seulement sous forme de petits cils. Sur la terre, les poils ont pour rôle de protéger du froid et éventuellement des blessures. Or, sous l’eau les cétacés ont développé d’autres mécanismes qui sont bien plus efficaces que les poils. Ainsi, ils ont un système de thermorégulation développé qui leur permet de vivre dans des températures basses qui règnent dans l’océan. Les cétacés n’ont pas d’ongles (en savoir plus), sachant que leurs membres se sont transformés en nageoires. Leur système respiratoire permet de retenir longtemps le souffle sous l’eau afin qu’ils ne soient pas obligés de rester constamment près de la surface. Les cétacés respirent par l’évent qui se trouve au sommet de leur tête.

Classification simplifiée des cétacés

La peau des cétacés est très épaisse par rapport à celle des autres mammifères, elle peut atteindre jusqu’à 7 mm chez le grand dauphin, or chez l’humain elle a une épaisseur de 0,3 mm. Au niveau cellulaire, alors que notre épiderme est constitué de cellules aplaties les unes sur les autres, celles des cétacés sont ondulées et pleines de plis, ce qui donne naissance à des micro cavités situées entre les cellules (WERNEROWA Jadwiga, Sekrety Delfinow). Comment les cétacés font-ils pour supporter la forte teneur en sel dans leur organisme, liée à la consommation d’aliments à forte teneur en sel ? Ceci est possible grâce à une adaptation particulière de la fonction sudoripare (les glandes sudoripares sont celles, qui produisent la sueur). En effet, les cétacés évacuent le surplus de sel sous forme de cristaux et recyclent l’eau douce sous forme de sueur, qui ne quitte pas leur corps. 

​La perception sensorielle des cétacés, que nous avons évoquée dans l’article sur l’intelligence des dauphins, est un sujet de recherche scientifique actuelle. Les scientifiques pensent que les systèmes sensoriels des cétacés sont encore plus développés que l’on ne le supposait et évoquent des recherches, entre autres, sur la magnéto- ou électro perception (en savoir plus). On pense qu’ils ont une perception chimio sensorielle développée qu’ils utilisent probablement dans le but de la sélection de la nourriture ou lors d’interactions socio-sexuelles (en savoir plus). Chez certains cétacés, les vocalisations ont une place très importante dans la communication. On distingue des signatures vocales et des chants (en savoir plus), que l’on suppose avoir des rôles différents, notamment dans l’identification. Les chercheurs supposent aussi que les sifflements peuvent avoir le rôle d’indicateur de stress chez le grand dauphin (en savoir plus). Une thèse sur la communication vocale des cétacés qui a été publiée en 2021 (en savoir plus) souligne l’importance de la transmission culturelle et de l’apprentissage en étudiant plusieurs espèces de Mysticètes et d’Odontocètes. La transmission culturelle fait partie des caractères que l’on ne peut pas étudier à partir de fossiles, donc afin de comprendre au mieux ce phénomène, il faudrait mettre en place plus de projets de recherche scientifique là-dessus. 

Maintenant que c’est plus clair et que l’on connait davantage les caractères propres aux cétacés, essayons de comprendre comment il est possible qu’ils soient si proches de nous, mais si différents à la fois. En effet, la présence des caractères que nous avons énuméré n’est pas le fruit d’un hasard et ce n’est pas sans raison qu’ils ont reçu le surnom de « rois des océans » maintes de fois. Les cétacés sont très bien adaptés à leur milieu car ils y vivent depuis des dizaines de millions d’années. Au fil du temps, l’évolution a favorisé les individus qui glissaient le mieux dans l’eau, qui restaient en apnée le plus longtemps, qui arrivaient à communiquer avec les autres, etc. La suite de cet article portera plus d’attention sur l’évolution. 

Nageoire caudale d’un cétacé
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2.2 Le parcours évolutif des cétacés 

Nous allons commencer à retracer cette histoire par l’endroit où commence celle des mammifères. À l’heure actuelle, le plus ancien ancêtre des cétacés est Pakicetus. Il s’agit d’un petit mammifère au mode de vie semi-aquatique (d’où le suffixe « –cetus » dans son nom latin. Le préfixe « Paki- » vient du fait que ses fossiles ont été retrouvés au Pakistan – en savoir plus). On lui trouve des similitudes avec les hippopotames car ses yeux étaient placés vers le haut dans le crâne (en savoir plus). De plus, on le considère comme l’un des premiers cétacés car il avait une ouïe adaptée à la vie aquatique, dont témoigne une importante déformation de l’oreille15. Pour avoir un ordre de grandeur en tête, Pakicetus vivait à peu près il y a 50 millions d’années (en savoir plus), c’est-à-dire après la dernière extinction de masse (il y a 65 millions d’années), lors de laquelle les dinosaures et les ammonites, entre autres, se sont éteints. 

Pakicetus inachus

Ambulocetus

Un autre ancêtre des cétacés qui vivait dans la même région du globe est Ambulocetus natans.
Son nom lui a été donné par un paléontologue de référence, Hans Thewissen, et vient du latin qui combine les mots « ambulare » qui signifie « marcher » ainsi que «natans » qui évoque l’action de nager. Comme dans le cas du Pakicetus, le suffixe « –cetus » veut dire cétacé. Ainsi, une grande part de l’information se trouve dans le nom lui-même. Le fossile de ce cétacé nous informe sur un animal qui avait un mode de vie parfaitement intermédiaire entre l’eau et la terre. Il avait de larges pattes, mais on ne sait pas s’il s’en servait pour nager à la verticale ou bien à l’horizontale (Thewissen, The Walking Whales From Land to Water in Eight Million Years). C’est un détail important car les cétacés se propulsent dans l’eau avec des mouvements verticaux de leur nageoire caudale, alors que les poissons se propulsent grâce aux mouvements horizontaux de leurs nageoires. Après Ambulocetus, on a découvert d’autres fossiles de cétacés partageant leur mode de vie entre eau et sol (en savoir plus). 

Dorudon

Source de l’image : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/81/Dorudon_BW.jpg – Nobu Tamura , CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons 

Ensuite, en comparant les fossiles que les scientifiques ont pu récolter sur le terrain, on a pu avancer des hypothèses quant à l’adaptation des cétacés au milieu aquatique. Au fur et à mesure des années, de génération en génération, les pattes rétrécissaient petit à petit et les narines migraient sur le crâne en subissant des modifications. Il faut bien comprendre la nuance : c’est un processus qui durait des millions d’années, et les changements n’étaient pas instantanés. Lentement, après des millions d’années d’évolution, des animaux comme Dorudon ou Cynthoacetus vivaient et dominaient dans les océans. Ils ressemblaient davantage aux cétacés actuels qu’au Pakicetus, mais ils avaient encore des narines peu reculées et une répartition dentaire comme celle des mammifères. Or, les Odontocètes actuels ont des dents qui sont très nombreuses et toutes identiques. 

Ces derniers changements apparaissent déjà chez les premières baleines dont on trouvait les fossiles il y a 34 millions d’années –E.D. Mitchell, A new cetacean from the Late Eocene La MesetaFormation, Seymour Island, Antarctic Peninsula, Can. J. Fish.Aq. Sci. 46 (1989) 2219–2235. Enfin, les Odontocètes vont développer le sonar qui se substitue à la vision dans de mauvaises conditions. 

III À l’heure de l’anthropocène 

Le terme « anthropocène » est apparu en 1995, employé par Paul Crutzen et Eugène Stormer pour désigner la nouvelle époque géologique dans laquelle nous serions rentrés (en savoir plus). Pour rappel, la période d’avant s’appelle l’Holocène et elle a commencé il y a 12000 ans. La nécessité de trouver un nouveau terme pour cette époque est née du fait que l’activité humaine a un impact significatif sur l’ensemble des écosystèmes et même la géologie de la planète. Pour rappel, un écosystème est un milieu de vie (le biotope) qui accueille un ensemble d’espèces vivantes et l’ensemble des interactions inter et intra espèces ainsi que celles avec l’environnement (la biocénose). Depuis la révolution industrielle dans la seconde moitié du XVIIe siècle, les usines ne font que d’augmenter leur productivité et d’intensifier leur production. Ceci est strictement lié aux émissions de divers gaz à effet de serre (GES) qui participent au dérèglement climatique anthropogénique. Certains chercheurs se prononcent sur l’impact des premiers essais nucléaires, qui touchent directement même les couches géologiques de la planète (en savoir plus). A ceci d’ajoute le besoin de nourrir une planète qui pourra bientôt compter 8 milliards d’êtres humains. L’agriculture et la pêche menées de façon intensive sont à présent la seule solution que l’on a essayé à ce véritable « wicked problem »(en savoir plus). Cependant, les océans et les terres sont surexploitées et les conséquences écosystémiques sont énormes. 

Ainsi, les conséquences observées à l’heure actuelle sont multiples : la montée des eaux, l’intensification des catastrophes naturelles ou le déclin de la biodiversité pour n’en citer que quelques-unes. Le déclin de la biodiversité concerne directement les cétacés. Ceux-ci, que ce soient les baleines dans l’Océan Indien ou les bélugas de l’Océan Arctique voient leurs territoires être constamment perturbés et dépouillés de leurs ressources naturelles. 

Grands cachalots; orques, baleine grise, dauphins roses de l’Amazone ; marsouin commun, baleine à bec de Blainville ; baleine à bosse, narvals, baleine franche australe. 

En effet, les cétacés sont présents dans toutes les mers du globe terrestre et dans certains fleuves (en Asie et Amérique du Sud). En France, on peut observer plusieurs espèces sur les côtes de l’Atlantique et de la Manche mais aussi dans la Méditerranée, comme par exemple le cachalot, le marsouin commun, le dauphin commun, le globicéphale noir, ou le petit rorqual (en savoir plus). 

Afin de protéger les espèces animales à risque d’extinction, divers programmes de conservation, de préservation et de gestion des écosystèmes sont élaborés chaque année à différentes échelles dans divers endroits dans le monde. En ce qui concerne les cétacés en France, il y a des réserves marines dans le Sud comme le sanctuaire Pelagos (en savoir plus) d’une superficie de presque 90 000 km² ou celle du Roc de Brescou (en savoir plus), où la plongée sous-marine et le dragage sont interdites. Il est à noter que le sanctuaire Pelagos est possible seulement grâce à un accord entre la France, Monaco et l’Italie. 

Dans le monde, on peut donner les exemple du sanctuaire aux bélugas (Beluga Whale Sanctuary) dans le sud de l’Islande (en savoir plus) ou du sanctuaire à dauphins (Aegan Marine Life Sanctuary) en Grèce sur l’île de Lipsi (en savoir plus). Le principe du sanctuaire diffère de celui des réserves. Cet endroit est destiné aux animaux qui ressortent de la captivité et ne sont plus autonomes ou qui sont incapables de mener leur vie à l’état sauvage. 

De plus, la mise en place de réserve naturelle a des bénéfices pour l’entièreté de l’écosystème. En effet, si on met sous protection une espèce dont le territoire est important, toute la surface qui sera protégée servira aussi de refuge aux nombreuses autres espèces (animales, végétales ou autres) qui y vivent. On parle alors d’ « espèce parapluie » car elle met sous sa protection toute une liste d’autres êtres vivants. En général, plus un animal est grand, plus le territoire qu’il nécessite doit être grand également. Ainsi, puisque les cétacés sont des grands mammifères, ils sont ciblés par les programmes de protection. En France d’outre-mer, les cétacés sont beaucoup étudiés et observés. Des ONG comme « Globice » (en savoir plus) à la Réunion travaillent sur leur conservation et des chercheurs mènent des études de long-terme comme à Rangiroa en Polynésie Française (en savoir plus). 

3.2 Les cétacés et les humains 

Lorsqu’on est enfant, on apprend que les plus grands animaux de la planète Terre nagent dans les Océans qui la recouvrent (en savoir plus). En effet, on sait tous que le plus grand mammifère qui vit sur notre planète est la baleine bleue, aussi appelée le rorqual bleu (en savoir plus). Le mot « rorqual » vient du norvégien et désigne cette baleine (en savoir plus). Bien que la baleine bleue puisse atteindre plus de 30 mètres de long et vivre jusqu’à plus de 100 ans, l’Homme a fait diminuer sa population de plus de 360.000 individus – au début du XXe siècle – à 15.000 individus estimés aujourd’hui (en savoir plus). 

Les cétacés sont perçus de diverses façons dans différentes cultures. En passant d’un pays à un autre, les changements de points de vue peuvent être frappants. En effet, dans notre culture les cétacés ont souvent une image très positive et bienveillante. En particulier les dauphins qui d’après une étude scientifique menée en Australie font partie des animaux préférés des gens, avec le chien, le chat et le koala (en savoir plus). 

Cependant, cette popularité du dauphin est à l’origine de son exploitation dans le cadre de la captivité et des parcs d’attractions. Les dauphins et d’autres cétacés (orques, bélougas) sont prélevés de leur milieu naturel, et confinés dans des bassins de tailles dérisoires. Le public est parfois inconscient du dommage qui est fait aux cétacés, d’où l’importance de connaître le mode de vie de ces êtres vivants en leur état afin de se forger son propre avis sur l’acceptation de leur mise en captivité. Il faut néanmoins retenir l’information qu’un grand nombre d’études afin de mieux comprendre les cétacés (y compris des études en référence de cet article), ont été menées sur des cétacés en captivité. 

D’une part la protection des cétacés, d’une part la captivité, mais d’une autre part encore la chasse aux cétacés. Il s’est avéré que dans certaines tribus en Amazonie, les dauphins d’eau douce sont intentionnellement tués par les pêcheurs ou agriculteurs locaux (en savoir plus). Ces chasses sont probablement causées par des conflits d’usage pour les pêcheurs (les dauphins étant des prédateurs de poissons qui sont aussi la ressource des pêcheurs) ou à cause de tabous culturels. Dans d’autres régions du monde, les cétacés subissent les des conséquences de pollution liée à l’activité humaine. Par exemple, dans la baie du Guanabara au Brésil, une population de dauphins de l’Orénoque a subi des mutilations une fois encore par l’Homme, mais en plus de cela est exposée à des contaminants à l’action immunosuppressive (en savoir plus). Enfin, il existe des régions où les cétacés sont connus pour être consommés au quotidien. La baie de Taïji au Japon est connue pour la pratique de la chasse aux cétacés violente qui rend la baie rouge de sang lorsque celle-ci a lieu En savoir plus. 

Ces véritables informations peuvent être choquantes, certaines étant encore d’actualité comme les pratiques de chasse à Taïji, d’autres faisant partie du passé mais qui ont un impact écologique encore aujourd’hui comme les conséquences de la chasse aux baleines des mers boréales. 

 

Nous avons regardé de près et de loin les cétacés pour en apprendre davantage et finalement il semblerait que ces animaux marins si mystérieux sont loin de nous avoir dévoilé tous leurs secrets.

Lorsqu’on se renseigne sur leur passé, ils paraissent encore plus énigmatiques…

Maintenant que nous avons fait une première approche à leur parcours évolutif très complexe, et que nous avons vu qu’ils sont des mammifères comme nous, nous invitons tout lecteur à approfondir le sujet des relations inter-espèces que nous entretenons avec eux. Même si pour la plupart d’entre nous, nous ne voyons pas les cétacés au quotidien, notre mode de vie peut avoir un impact direct sur ceux-ci. Ainsi, prenons-le en considération et motivons-nous à repenser nos choix, en commençant par s’informer et en partageant ces connaissances autour de nous ! 

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