Il y a eu de nombreuses spéculations sur les mécanismes de production de son chez les dauphins. Evans (1973) expliquait que la plupart des hypothèses étaient insuffisantes pour justifier la production de sons complexes de ces animaux.

1. Les structures du conduit respiratoire – NORRIS & CRANFORD

Une première hypothèse, la plus courante, est proposée par Norris et Cranford. Elle concerne surtout les odontocètes (cétacés pourvus de dents) mais peut s'étendre aux cétacés en général. Pour ces auteurs les sons seraient produits au niveau des sacs péri-nasaux, situés dans le conduit respiratoire entre le crâne et l'évent. L'air en provenance du larynx serait comprimé par différents muscles et replis membraneux qui joueraient le rôle de valve.

Les ultrasons seraient produits sous l'évent au niveau de diverticules du conduit nasal, le melon tiendrait le rôle de lentille acoustique pour propager les ultrasons dans l'eau. Ce mécanisme est envisageable car l'impédance des structures mises en jeu est égale à l'impédance de l'eau. La réception des ultrasons, après réflexion sur les obstacles, serait perçue par la mandibule puis transmise vers les organes de l'audition (Os pétrotympanique, oreille moyenne et oreille interne).

Il est intéressant de noter qu'un cordon graisseux est inclus dans la mandibule, sa nature chimique est similaire à celle du melon. Les propriétés de conduction de ces graisses amènent à parler de "tissus acoustiques".

2. Mise en jeu du larynx – PURVES & PILLERI

Pour ces auteurs les sons auraient la même origine que celle des autres mammifères, c'est-à-dire le larynx. Cette hypothèse a pu se confirmer par la découverte de structures similaires aux cordes vocales des autres mammifères (REINDENBERG et al., 1987, 1988, 1994). Le pharynx est entouré de muscles puissants qui vont transmettre ses vibrations aux os du rostre, du vomer (os qui forme la partie postérieure de la cloison des fosses nasales) et des maxillaires. La vibration serait enfin transmise à l'extrémité du rostre de manière unidirectionnelle.

Photo 1 : Vue générale du larynx, les flèches indiquent les cordes vocales.

Les travaux sur ces structures tentent maintenant de vérifier si elles peuvent vibrer dans les registres nécessaires à la production de sons, aux fréquences et aux rythmes utilisés par les cétacés.

En détaillant l'hypothèse de Norris et Cranford, on trouve un certain nombre de points contradictoires (réfringence insuffisante du melon, la structure n'est pas présente chez tous les cétacés). Des expériences menées sur des animaux vivants ont tout de même prouvé que les structures décrites par ces auteurs intervenaient de façon difficilement contestable dans le processus de production des sons.

3. Système auditif

D'après certains auteurs comme Tomilin (1968), la taille importante du cerveau des dauphins est simplement une adaptation à la vie aquatique. Ce qui serait lié à la structure du système auditif, généralement massive et notamment plus importante dans le cerveau des odontocètes que dans celui des mysticètes (BREATHNACH, 1960). Mais le sujet n'est pas résolu, et l'on peut observer des mammifères totalement adaptés au milieu aquatique, qui n'ont pourtant pas développé un tel cerveau.

Les terminaisons nerveuses du système auditif dans le cortex cérébral sont importantes, et plusieurs auteurs travaillant sur le système nerveux du dauphin, suggèrent que le développement du cortex cérébral soit attribué à l’acoustique (WOOD and EVANS, 1980).

Sur le plan anatomique, nous pouvons constater l’absence d’oreille externe. Il n’y a plus de pavillon auditif, ce qui n’empêche pas les Cétacés d’avoir une ouïe particulièrement fine pour entendre les sons aériens mais aussi adaptée à recevoir les vibrations sonores transmises dans l’eau.

Comme chez les autres mammifères, les sons sont réceptionnés au niveau du pavillon auditif, et mettent en vibration l'os pétrotympanique, qui transmet l'influx nerveux vers le cerveau. Le point clef dans l'audition des cétacés réside dans les problèmes d'impédance acoustique. Les tissus du dauphin ont une impédance proche de celle de l'eau, par conséquent les sons et échos (ultrasons) traversent l'animal. Pour que l'animal puisse repérer l'origine des sons, les oreilles sont isolées acoustiquement l'une de l'autre. De même pour que celui-ci puisse coordonner ses émissions, il est important qu'il n'existe pas de lien sonore direct entre l'émetteur et le récepteur. On constate donc que les structures de production de sons sont isolées acoustiquement du reste de la tête par des sinus remplis de mucus.

Emission et réception des sons chez le dauphin

Nous nous intéressons ici à la partie émission.

Tandis que l'homme ne peut percevoir des sons aux fréquences supérieures à 20 kHz, les dauphins ont une sensibilité auditive largement supérieure. Le grand dauphin présente une sensibilité aux hautes fréquences à hauteur de 150 kHz, avec une meilleure sensibilité entre 40 et 100 kHz (JOHNSON, 1966).

 

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