X-Frogs

Marvel Comics vous a présenté les X-Men en 1963 ; des anomalies génétiques humaines en uniforme ou « mutants » dotés de super-pouvoirs dont les noms laissent entendre qu’ils sont Iceman, Beast, Storm et, notamment, le méchant Toad. En guise d’hommage enthousiaste, le programme EDGE de l’existence vous présente maintenant les X-Frogs parce que nous avons remarqué qu’il y a peu de choses que les X-Men font qui ne peuvent pas être égalées par une foule d’amphibiens EDGE divers et remarquables.

Donc, notre blog en plusieurs parties sur les X-Frogs vous présentera certains des comportements les plus étranges des amphibiens à travers une tentative de trouver des parallèles avec les héros des comics X-Men.

Vous pensez que ce n’est pas possible….?

Partie 1 – WOLVERINE…

X-Man Wolverine possède des sens dignes d’un animal, des capacités physiques améliorées et une capacité de guérison qui lui permet de se remettre de pratiquement n’importe quelle blessure. Cette capacité de guérison a permis au « Programme Supersoldat Arme X » de lier l’alliage métallique quasi-indestructible « adamantium » à son système squelettique. En conséquence, des lames métalliques rétractables jaillissent de ses poings pendant le combat… l’arme secrète ultime.

Et bien, on sait maintenant que les amphibiens peuvent se vanter d’avoir leur propre arme secrète pour rivaliser avec les extras cachés de Wolverine. Comme le rapporte la revue scientifique Biology Letters de David C. Blackburn, James Hanken et Farish A. Jenkins Jr. du département de biologie organique et évolutive et du musée de zoologie comparée de l’université de Harvard dans l’article « Concealed weapons : erectile claws in African frogs », c’est maintenant officiel – certaines grenouilles peuvent botter les fesses à la manière de Wolverine !

Griffes de la grenouille poilue (Trichobatrachus robustus)

Les griffes des vertébrés remplissent une variété d’objectifs importants et sont généralement composées d’une gaine kératinique (c’est-à-dire le même matériau qui constitue les poils et les ongles des mammifères) recouvrant la partie osseuse terminale d’un doigt. Les griffes sont utilisées de diverses manières pour la locomotion, la capture de proies, l’alimentation, la défense et une série d’autres comportements. Les griffes kératiniques sont rares chez les amphibiens vivants et, lorsqu’elles sont présentes, elles sont suffisamment différentes des griffes des mammifères pour être considérées comme dérivées indépendamment par évolution convergente – c’est-à-dire que la structure de la griffe est apparue plus d’une fois dans différentes parties de l’arbre évolutif de la vie.

Les griffes de Tyrannosaurus rex sont parmi les plus grandes enregistrées

L’étude récente de certaines grenouilles africaines par Blackburn, Hanken et Jenkins Jr a révélé un autre type de griffe dont la conception est unique parmi les vertébrés vivants et qui est dépourvue de revêtement kératinique. Certaines grenouilles africaines (Famille : Arthroleptidae) se débattent et donnent de violents coups de pied lorsqu’elles sont ramassées, ratissant leurs griffes érectiles et osseuses pour infliger des coupures dans la peau de leur antagoniste.

Initialement observées il y a 100 ans par des chercheurs, ces griffes ont d’abord été considérées comme un artefact du processus de conservation. Des recherches récentes menées à l’Université de Harvard représentent la première étude anatomique détaillée et la première interprétation de ces structures spécialisées. En fait, David Blackburn était particulièrement désireux de résoudre le mystère de ces griffes après avoir subi de fréquentes mutilations par ces grenouilles lors de ses voyages de recherche au Cameroun. Il a commenté : « Les grenouilles vont commencer à donner des coups de pied et à traîner ces griffes contre votre peau. J’ai eu des égratignures sanglantes de leur part à plusieurs reprises. »

David C. Blackburn

Les grenouilles X sont des grenouilles EDGE…

Dans deux genres étudiés, Astylosternus (les « grenouilles de nuit » – 11 espèces membres) et Trichobatrachus (les « grenouilles poilues » – avec une seule espèce membre), la partie terminale des 2e à 5e orteils est distinctement en forme de griffe avec une pointe nettement rabattue et pointue. Les genres sont tous deux présents dans le groupe des « grenouilles hurlantes » d’une famille de grenouilles appelée les Arthroleptidae, qui représente une portion de l’arbre de vie des amphibiens riche en amphibiens EDGE et en espèces évolutivement distinctes en général.

La grenouille de nuit EDGE la mieux placée est la grenouille de nuit Nganha, classée 73, et il y a sept autres grenouilles de nuit EDGE (jusqu’au rang le plus bas de 578).

Grenouille arthroleptidae : Astylosternus rheophilus

La grenouille velue (Trichobatrachus robustus) n’est pas actuellement en danger, mais se situe dans le top 3,5% des espèces d’amphibiens les plus distinctes sur le plan évolutif. D’ailleurs, la grenouille velue est extrêmement particulière pour une autre raison : pendant la saison de reproduction, les mâles font pousser des saillies cutanées semblables à des poils sur les côtés de leur corps, ce qui leur donne un aspect hirsute. On pense que cela favorise l’absorption de l’oxygène de l’eau pendant cette période particulièrement coûteuse en énergie. Les mâles restent assis à garder les œufs qu’ils ont fécondés pendant de longues périodes, et ces « poils » aident probablement à la respiration par la peau puisqu’ils ne peuvent pas utiliser leurs poumons dans l’eau.

Grenouille laitière au Musée d’histoire naturelle de Londres

Mais je m’égare…

Structure de la griffe…

Les griffes spéciales Carcajou-grenouille sont situées à l’intérieur sur les doigts des membres postérieurs et deviennent fonctionnelles en coupant la peau. A l’état de repos, chaque griffe se trouve sous la peau et est attachée à un nodule osseux par un tissu conjonctif riche en collagène. Lorsqu’elles sont érigées, les griffes se libèrent de leurs nodules et percent la peau de l’extrémité des orteils de la grenouille. Chaque nodule reste fixé en place car il est suspendu par une gaine attachée à la partie terminale de chaque doigt (également appelée « phalange terminale ») et soutenue par des connexions collagéniques à la peau. Lorsqu’elles sont forcées à travers la peau, ces griffes ressemblent superficiellement à la forme des griffes des autres tétrapodes (vertébrés à quatre membres), mais ce sont les seules griffes de vertébrés connues pour percer leur chemin à travers la peau pour devenir fonctionnelles.

Anatomie des griffes d’Astylosternus et de Trichobatrachus

De plus, il semble que les « grenouilles carcajou » puissent être mâles ou femelles, jeunes ou vieilles – aucune preuve n’a été trouvée d’un dimorphisme sexuel dans la présence, le nombre ou la morphologie des griffes et ces structures sont employées de manière similaire par les Astylosternus mâles et femelles juvéniles et adultes (D.C. Blackburn 2006, observation personnelle).

À quoi servent les griffes ?…

G. Kingsley Noble a été le premier à attribuer une signification fonctionnelle à ces griffes en 1931 dans son livre « The biology of the Amphibia », spéculant qu’elles pourraient fournir une « prise plus sûre avant le saut » (p. 517). Plus tard, Gerald Durrell a rapporté dans « The Bafut beagles » (1954), alors qu’il manipulait une grenouille velue vivante, que ces griffes sont utilisées pour se défendre car elles peuvent infliger « des blessures profondes et hémorragiques à la personne qui les tient ». Cette affirmation est vérifiée par les Camerounais qui chassent les grenouilles velues pour se nourrir à l’aide de longues et lourdes lances (voir photo ci-dessous) ou de machettes, de sorte qu’ils peuvent tuer les grenouilles sans les manipuler et sans être blessés. Ironiquement, les Camerounais ont produit leur propre armement de type Wolverine pour maîtriser la grenouille velue – les trois lames de leurs lances spécialement conçues imitent le poing à trois lames de cet homme X !

Chasseur camerounais tenant un Trichobatrachus mâle subadulte rôti au feu (à gauche) et une lance (à droite) utilisée spécifiquement pour chasser cette espèce de grenouille (près de Ntale, province du Sud-Ouest, République du Cameroun ; septembre, 2004). La grenouille représentée a été capturée lors d’une chasse nocturne et tuée par ce chasseur local via une blessure à la tête à l’aide d’une machette.

La projection de griffes blesse-t-elle ces grenouilles Wolverine ?…

Citation du film X-Men (2000) – Rogue et Wolverine ont une conversation sur ses lames rétractables…

Rogue : Quand elles sortent… ça fait mal ?
Wolverine : A chaque fois.

Comme c’est le cas pour Wolverine, ces X-Frogs ressentent probablement un certain inconfort lorsqu’ils libèrent leurs armes secrètes. L’émergence de la griffe provoque une blessure traumatique car la peau est déchirée. Le nodule osseux étant fermement ancré par le tissu collagène, il reste enfoui dans l’extrémité charnue du doigt lorsque la griffe est exposée. Les griffes des spécimens vivants de ces grenouilles semblent entrer et sortir de la peau de l’extrémité du doigt, bien qu’il ne soit pas clair si la rétraction est active, passive ou une combinaison des deux. David Blackburn n’a étudié que des spécimens morts et n’est donc pas tout à fait sûr de ce qui se passe lorsque la griffe se rétracte – ni même de la façon dont elle se rétracte. Comme elle ne semble pas avoir de muscle pour la ramener à l’intérieur, l’équipe de recherche pense qu’elle peut glisser passivement dans le coussinet des orteils lorsque le muscle qui l’attache se détend.

Plus de griffe ? ….

La griffe au repos est soutenue par une attache au nodule, qui est ancré par une gaine suspensive et des brins de collagène à la couche de peau. Ces connexions peuvent inhiber l’érection de la griffe lors de comportements normaux non défensifs. Un muscle fléchisseur digital s’insère, via un tendon robuste, sur un point d’attache situé sur la surface inférieure de la griffe. Blackburn, Hanken et Jenkins Jr proposent que l’activation de ce muscle fléchisse la griffe qui se détache alors du nodule et perce la peau de l’extrémité des orteils, exposant ainsi la pointe en forme de barbe qui est renforcée par un épaississement cortical.

Fermeture de la griffe exposée se projetant à travers la peau de l’extrémité de l’orteil

Après s’être érigée, la griffe peut revenir passivement à sa position de repos. Comme une capacité de régénération remarquable est documentée chez de nombreux amphibiens (par exemple, la plupart des tritons et des salamandres peuvent repousser des membres entiers), la guérison ultérieure de la peau brisée et du tissu conjonctif sous-jacent entourant la griffe serait bien dans les capacités communes de l’amphibien moyen, mais cela n’a pas encore été documenté. De même, la régénération possible de la connexion entre la griffe et le nodule osseux, et donc le retour à l’état de repos de cette relation fonctionnelle, reste à évaluer. David Blackburn a fait le commentaire suivant : « Étant des amphibiens, il ne serait pas surprenant que certaines parties de la blessure guérissent et que le tissu se régénère ». Par conséquent, ces grenouilles pourraient bien rétracter leurs griffes, guérir rapidement et vivre pour se battre un autre jour, tout comme….Wolverine!

Comme mentionné ci-dessus, on n’a rapporté aucune autre griffe de vertébré dépourvue d’une gaine kératinique, composée uniquement d’os nu et devant se libérer d’une autre structure squelettique pour percer son chemin vers la fonctionnalité à travers la peau. Cependant, les « grenouilles carcajou » ne sont pas les seules à avoir une propension à produire des armes anatomiques qui leur donnent le dessus dans toutes sortes de combats amphibies… les mâles de nombreuses espèces de grenouilles apparentées lointaines ont des épines osseuses dans leurs mains et/ou leurs pieds qui peuvent faire saillie à travers la peau pour être utilisées dans les combats entre mâles.

X-Salamandres…

Le triton épineux de Chinhai (Echinotriton chinhaiensis) -avec une coloration d’avertissement sur le dessous des mains

Pour ne pas être en reste, les salamandres ont fait un pas de plus dans leur tentative de développer l’arme secrète la plus bizarre du monde. Les « tritons épineux » du genre Echinotriton (comme le triton épineux de Chinhai – rang EDGE 68) sont ainsi nommés en raison de leur remarquable mécanisme de défense contre les prédateurs. Ils possèdent des côtes pointues et allongées dont les extrémités dépassent de la peau lorsque ces animaux sont saisis. Les pointes des côtes des tritons épineux passent par des glandes élargies sur les côtés du corps, et des sécrétions cutanées douloureuses sont injectées dans la bouche des prédateurs potentiels. Ils présentent également une posture rigide anti-prédateur, au cours de laquelle le corps est aplati et recroquevillé, et les mains et la queue sont relevées, révélant des marques rouges « d’avertissement ».

Le triton épineux de Chinhai (Echinotriton chinhaiensis) – vu du dessus

Les amphibiens ont donc évolué de manière satisfaisante des homologues des lames de terreur de Wolverine. Si elle existait, nous sommes à peu près sûrs qu’ils seraient acceptés à l’école pour jeunes surdoués du professeur Xavier, mais pour l’instant, ils sont restés des membres honorés des amphibiens EDGE.

Les grenouilles Wolverine…. quoi de neuf ensuite ?

Partie 2 – Iceman…. à venir !

Information rapportée avec la permission de l’auteur principal :

Blackburn, D.C., Hanken, J. et Jenkins Jr., F.A. 2008. Des armes dissimulées : les griffes érectiles chez les grenouilles africaines. Biology Letters.

See also:
Make Way for Superfrog. Lauren Cahoon – ScienceNOW Daily News,
28 mai 2008
La ‘grenouille de l’horreur’ brise ses propres os pour produire des griffes. Catherine Brahic – NewScientist.com news service, 28 mai 2008
Les grenouilles emballent des griffes dissimulées. Charles Q. Choi – LiveScience, 27 mai 2008.