Une étude révèle que les manchots à jugulaire survivent grâce à plus de 10 000 siestes par jour

Les animaux accumulent environ 11 heures de sommeil par jour grâce à cette stratégie, ce qui remet en question une tendance observée chez l'homme selon laquelle la fragmentation est préjudiciable à la qualité du sommeil.

Selon l'étude publiée jeudi dans la revue Science, les humains qui n'ont pas suffisamment dormi présentent des "micro-sommeils" ou des "micronaps", c'est-à-dire des interruptions de l'état d'éveil d'une durée de quelques secondes, qui comprennent la fermeture des yeux et l'activité cérébrale liée au sommeil.

Cependant, les assoupissements peuvent être inappropriés et même dangereux dans certains environnements, comme la conduite d'une voiture, et il n'est pas certain qu'ils soient suffisamment longs pour apporter les bienfaits du sommeil.

600 micro-sommeils par heure

Pour savoir si les micro-sommeils peuvent apporter des fonctions de sommeil et constituer une méthode de sommeil utile dans des circonstances écologiques nécessitant une vigilance constante, des chercheurs français, sud-coréens et allemands ont étudié 14 manchots à jugulaire sauvages qui couvaient des œufs dans une colonie exposée à un oiseau prédateur, le skua brun, sur l'île du Roi George, en Antarctique, en décembre 2019.

Pendant l'incubation, alors que les skuas sont connus pour s'attaquer aux œufs de manchots, l'un des parents manchots est obligé de garder les œufs ou les petits poussins en permanence pendant que son partenaire est parti chercher de la nourriture pendant plusieurs jours, selon l'étude. Ils doivent également défendre le site de leur nid contre les manchots intrus, tout en ayant besoin de dormir.

Les chercheurs ont identifié leurs habitudes de sommeil particulières en utilisant l'électroencéphalogramme (EEG) à distance et d'autres capteurs non invasifs pour enregistrer l'activité cérébrale, le tonus musculaire, les mouvements, la position et la température, ainsi que des vidéos en continu et des observations directes.

Ils ont observé que les manchots de la colonie se livraient à plus de 600 épisodes de micro-sommeil par heure.

Les auteurs de l'étude ont déclaré que "des milliers de micro-sommeils d'une durée de seulement 4 (secondes) sont sans précédent, même chez les manchots".

Une petite étude réalisée en 1984 a montré que des petits manchots captifs placés dans des chambres métaboliques présentaient un état appelé "éveil tranquille", qui ressemble au micro-sommeil des manchots à jugulaire. Cependant, ces épisodes de sommeil duraient beaucoup plus longtemps, soit 42 secondes en moyenne.

Une étude de 1986 a montré que les manchots empereurs captifs non reproducteurs avaient un sommeil fragmenté appelé "somnolence", qui ressemble également au micro-sommeil des manchots à jugulaire reproducteurs. Cependant, les manchots empereurs ne passaient que 14 % du temps dans cet état.

Selon Paul-Antoine Libourel, coauteur de l'étude et écophysiologiste du sommeil, qui pilote et gère des projets au sein de l'équipe du sommeil du Centre de recherche en neurosciences de Lyon, 75 % du sommeil des manchots à jugulaire était constitué d'épisodes de moins de 10 secondes.

"Ce phénomène n'est pas unique dans le règne animal. Il y a d'autres animaux qui ont un sommeil très fragmenté ou très court. Mais, à notre connaissance, ils n'étaient pas capables de maintenir une fragmentation du sommeil aussi extrême pendant des jours et des heures, jour et nuit, et de manière continue (comme ces manchots). C'est ce qui est très intéressant dans nos résultats", a déclaré M. Libourel à CNN vendredi.

Il a ajouté que grâce à ces courtes périodes de sommeil, les manchots pouvaient "dormir et rester vigilants" pendant l'incubation.

Les chercheurs ont observé que même après avoir échangé leur partenaire pour aller chercher de la nourriture en mer, les manchots dormaient de la même manière à leur retour sur le rivage.

Toutefois, les épisodes de sommeil duraient plus longtemps pendant les premières heures de leur retour sur terre, ce qui indique que les manchots avaient besoin de récupérer après avoir perdu le sommeil en mer, où ils passent beaucoup de temps activement éveillés à effectuer des activités telles que la plongée.

Les chercheurs ont également comparé le sommeil des manchots nichant au centre de la colonie à celui des manchots nichant à la frontière, qui sont plus exposés aux skuas prédateurs et doivent donc rester plus vigilants.

Ceux qui nichaient en bordure dormaient plus profondément et avaient des épisodes de sommeil plus longs et moins nombreux que ceux qui se trouvaient au centre de la colonie, ce qui, selon M. Libourel, "était tout à fait inattendu" et "l'inverse" de ce qu'ils pensaient trouver.

Il attribue ce phénomène à un "environnement bruyant et dérangeant" au centre de la colonie, en raison des nombreux mouvements de manchots, ceux qui se dirigent vers la mer passant devant les nids des manchots en incubation, ce qui rend l'environnement difficile pour le sommeil. L'agressivité entre les manchots et d'autres interactions sont également considérées comme des facteurs aggravants.

Bien qu'ils n'aient pas mesuré directement la valeur réparatrice des micro-sommeils, les chercheurs en ont déduit que "l'investissement important des manchots à jugulaire dans les micro-sommeils" et "leur capacité à se reproduire avec succès, malgré un sommeil très fragmenté" suggèrent que "les micro-sommeils peuvent remplir au moins certaines des fonctions réparatrices du sommeil".

Ils concluent que d'autres animaux pourraient également avoir "la flexibilité de diviser le sommeil en périodes courtes ou longues, en fonction de leurs exigences écologiques en matière de vigilance".

Une "adaptation" pour la survie

Libourel précise qu'ils ne savent pas encore comment ces manchots sont physiologiquement capables de dormir de cette manière et prévient que dormir par courtes périodes n'est pas conseillé pour les humains, car nous n'avons pas la même physiologie que les manchots à jugulaire et nous ne savons pas si le sommeil fonctionne de la même manière pour nous.

L'étude montre plutôt que "certaines habitudes de sommeil qui pourraient être mauvaises pour nous - je veux dire, qui pourraient induire une pathologie que nous ne pouvons pas supporter - pour d'autres animaux, pourraient être une adaptation et les aider à survivre", a-t-il ajouté.

M. Libourel a déclaré qu'il existait encore une "grande lacune" dans notre compréhension du rôle du sommeil et de l'impact des perturbations humaines et du changement climatique sur le sommeil et la vie animale. "Je pense que c'est la raison pour laquelle il est important d'étudier le sommeil. Le sommeil joue un rôle central dans le comportement animal", a-t-il ajouté.

Dans un article publié dans Science, Christian Harding, chercheur postdoctoral à l'université de Californie à San Diego, et Vladyslav Vyazovskiy, professeur de physiologie du sommeil à l'université d'Oxford, écrivent que l'étude "remet en question non seulement la compréhension actuelle de la régulation de l'architecture du sommeil, mais aussi la mesure dans laquelle elle peut être modifiée avant que les avantages du sommeil ne soient perdus".

Ils ajoutent que le changement climatique et l'activité humaine "exercent une pression croissante sur les habitats naturels", ce qui "affecte la quantité et la qualité du sommeil chez les animaux sauvages".

Selon eux, les études sur le sommeil telles que celle-ci "constituent le meilleur moyen d'exploiter les possibilités d'étudier le sommeil chez les animaux sauvages sans influence humaine pendant qu'il est encore possible de le faire".