Il est difficile d’apprécier la valeur de la douleur lorsque nous la ressentons, mais la plupart des êtres vivants ne survivraient pas sans elle. La douleur est le signal que quelque chose cause du tort à votre corps et que vous devez agir.
Une façon d’en savoir plus sur les récepteurs de la douleur est d’étudier les espèces chez lesquelles ces récepteurs semblent absents. À titre d’exemple, de nombreux animaux mangent régulièrement des aliments toxiques sans souffrir de réactions qui provoqueraient de la douleur chez d’autres espèces : les chèvres, les cerfs et les ours noirs vont tous parcourir allègrement le sumac vénéneux sans développer d’éruptions cutanées qui démangent.
J’apprécie depuis longtemps la biologie bizarre, et j’ai donc voulu en savoir plus sur l’un des prédateurs les plus spécialisés du règne animal : la souris sauterelle (Onychomys torridus). Ces minuscules rongeurs ont un gros appétit pour les proies que les autres souris préfèrent laisser tranquilles en raison des défenses chimiques de leur proie. Ashlee Rowe et Matt Rowe, dont le laboratoire dans lequel j’ai travaillé lorsqu’ils étaient basés à Michigan State, étudient comment les souris sauterelles peuvent consommer des aliments dangereux. Comprendre cette capacité pourrait permettre de mieux comprendre les voies de la douleur et aider les scientifiques qui cherchent à trouver de nouveaux traitements non addictifs pour bloquer les signaux de la douleur.
Souris contre coléoptères
Pour en découvrir davantage sur le comportement prédateur des souris sauterelles, je me suis rendu dans le désert de Sonoran, dans le sud de l’Arizona, avec Olivia Guswiler, Victoria Rose et Matt Rowe. Le désert est magnifique mais hostile.
De nombreux animaux y ont développé des adaptations extrêmes, notamment des venins et des poisons, qui les aident à attraper de la nourriture et à se défendre des prédateurs. Cela en fait le laboratoire naturel parfait pour étudier les rongeurs et la façon dont ils se sont spécialisés pour faire face à la vie dans le désert.
Nous nous sommes concentrés sur trois espèces apparentées de souris ayant des préférences alimentaires différentes. Les souris sylvestres (Peromyscus) sont omnivores, connues pour compléter un régime d’insectes par tout ce qu’elles trouvent dans les cuisines de toute l’Amérique du Nord. Les souris de poche en forme de cacahuète (Chaetodipus penicillatus) préfèrent manger des graines et des céréales, mais ne mangent des insectes qu’en dernier recours.
En revanche, les souris sauterelles du sud sont des carnivores voraces. Au coucher du soleil, elles poussent de longs cris, comme des teckels sourds, qui ont été décrits comme des « hurlements de loup en miniature ». Leurs pattes courtes et leur pelage à motifs beige et blanc les font ressembler à de minuscules corgis, mais cachent leur nature agressive. Les souris sauterelles attaquent et mangent tout ce qui bouge, y compris les mille-pattes, les tarentules, les scorpions et même d’autres souris. Elles ont une immunité étonnante au venin de scorpion, qui tue les souris sylvestres en quelques minutes.
Nous avons voulu voir comment les souris sauterelles, les souris sylvestres et les souris de poche mangeaient différents types d’insectes, nous avons donc piégé plus de 80 d’entre elles et testé leur comportement alimentaire. Nous avons donné à chaque souris un grillon, qui est en grande partie sans défense, et un coléoptère puant (Eleodes longicollis). Ces insectes sont comme les bretzels recouverts de chocolat du désert – des friandises riches en calories qui contiennent des goûts contrastés.
Mais pour atteindre le centre juteux, un prédateur doit surmonter une coquille extérieure dure et un spray brûlant et âcre que le coléoptère fait jaillir de son extrémité arrière. Ce spray contient des produits chimiques de type benzoquinone, qui dégagent des fumées semblables à celles de l’eau de Javel et peuvent endommager les yeux, le nez, la bouche et la peau en cas d’exposition prolongée. Je peux personnellement attester de son goût amer et piquant et des taches brunes qu’il laisse sur les vêtements et la peau.
Tests de goût
Dans une bataille typique, la plupart des souris sauterelles attaquaient immédiatement le scarabée mais étaient repoussées par un visage plein de spray chimique. Les yeux fermés, elles se tournaient pour frotter leur tête dans le sable, semblant essayer de brosser le spray de leur fourrure. Mais ensuite, remarquablement, chaque souris est revenue mordre la tête du scarabée jusqu’à ce qu’elle soit maîtrisée. Des craquements ont suivi alors que la souris tenait le scarabée comme un sandwich, descendant le long du corps jusqu’à ce qu’il ne reste que six pattes et une coquille vide.
Les autres prétendants étaient des mauviettes totales. Les souris sylvestres ont reniflé les coléoptères comme un client de restaurant qui se demande s’il doit commander du chili épicé. Elles ont toutes fini par abandonner, bien que beaucoup aient mangé les grillons plus doux. Certaines souris de poche curieuses ont inspecté les insectes, mais sont restées végétariennes.
Des rongeurs carnivores comme modèles pharmaceutiques
Les souris sauterelles ont des compétences particulières qui en font des prédateurs extrêmement efficaces. Nous les avons vues déployer des comportements d’attaque conçus pour neutraliser rapidement un coléoptère en le mordant à la tête plutôt qu’à l’abdomen. Nous les avons également vues adopter des comportements de défense, comme se frotter le visage ou essayer d’enterrer le coléoptère dans le sable, ce qui suggère que les souris ont probablement contracté des benzoquinones dans leurs yeux, leur nez et leur bouche. Pourtant, elles poursuivaient sans relâche les coléoptères en dépit de cette gêne superficielle. Comme l’ont suggéré les Rowes, ce comportement pourrait faire allusion à une forme sous-jacente de tolérance chimique.
Puisque les souris sylvestres n’ont pas montré ces comportements, elles n’ont peut-être pas les adaptations nécessaires pour manger le même type de nourriture. Il est possible que les souris sauterelles aient des récepteurs sensoriels moins sensibles à la benzoquinone. Pour répondre à cette question, le laboratoire Rowe étudie actuellement les récepteurs sensoriels des souris cerfs et des souris sauterelles.
Mais nous savons que ces animaux présentent une sensibilité réduite à d’autres produits chimiques qui déclenchent la sensation de douleur. Il y a même des preuves qu’ils ne présentent pas de conditionnement aversif aux coléoptères puants, ce qui signifie que les souris sauterelles n’apprennent jamais à associer les coléoptères à la douleur, même après avoir eu une expérience négative avec le spray.
Les recherches futures pourraient trouver encore plus d’indices dans le cerveau de la souris sauterelle sur la façon dont les sensations de douleur peuvent être bloquées. Les médicaments humains comme l’Advil et d’autres anti-inflammatoires non stéroïdiens réduisent la douleur en bloquant la production de certaines substances chimiques dans le corps qui enflamment les tissus. De même, les médicaments qui imitent les clés destinées à épouser la forme des serrures des récepteurs sensoriels pourraient empêcher ces récepteurs d’envoyer des signaux de douleur. En copiant des exemples naturels de résistance à la douleur, les scientifiques peuvent concevoir des traitements pour soulager la douleur ou identifier quelle partie de la voie de la douleur pourrait mal fonctionner chez les patients souffrant de douleurs chroniques.
Vous êtes ce que vous mangez
En apprendre davantage sur la douleur et les récepteurs gustatifs chez les souris sauterelles peut également nous aider à comprendre comment elles sont devenues si différentes des autres souris en premier lieu. De nombreux carnivores ont moins de récepteurs gustatifs que les herbivores, peut-être parce qu’ils n’ont pas besoin de détecter quelles plantes sont toxiques. Les mammifères marins qui avalent leur nourriture entière, comme les otaries et les dauphins, n’ont pas du tout la plupart des récepteurs gustatifs.
D’autres animaux, comme les chauves-souris vampires, semblent incapables d’aversion gustative conditionnée – la tendance à éviter un aliment qui vous a rendu malade dans le passé. Un tel comportement serait inutile pour les animaux qui suivent un régime strict de sang de mammifère et rencontrent rarement des aliments toxiques.
Peut-être que des modifications génétiques des récepteurs gustatifs des souris sauterelles les ont aidées à surpasser les autres rongeurs pour la nourriture limitée dans le désert. En mangeant des insectes et des arachnides que personne d’autre ne peut manipuler, les souris sauterelles occupent une niche alimentaire unique qui les aide à survivre dans l’un des environnements les plus rudes sur Terre.
Considérant que les humains et les souris sont si semblables génétiquement, ces carnivores féroces pourraient un jour être un prototype de premier plan pour la conception de médicaments qui soulagent la souffrance humaine.
Note de la rédaction : Cette histoire a été mise à jour pour mieux refléter les contributions d’Ashlee et Matt Rowe.