Taille des animaux à sang chaud

1 07 2011

Dans la nature, il n’existe guère d’animaux à sang chaud dont la taille soit inférieure à celle d’une souris. Comment expliquer cette constatation ?

Le sang chaud permet aux animaux de maintenir une température quasi constante indépendamment des fluctuations de température extérieurs. Cette propriété présente un avantage dans la lutte pour la survie mais elle a aussi permit aux mammifères de diversifier les formes du vivant.

La production d’énergie thermique est proportionnelle au volume de l’animal, soit au cube de sa taille. Or la déperdition de cette énergie se fait proportionnellement à la surface de l’animal exposée à l’extérieur. La perte énergétique dépend donc du carré de la taille de l’animal. Ainsi le rapport entre l’énergie produite sur celle perdue est proportionnelle à la taille de l’animal (rapport du cube sur le carré de la taille). Il est donc plus facile pour les animaux de grande taille de maintenir une température constante.

Ce raisonnement se répercute sur la quantité de nourriture consommée par les animaux. En effet, la production d’énergie thermique provient de la nourriture absorbée, digérée puis brûlée. Ainsi les plus gros animaux (baleines, éléphants, etc…), consomment de 2 à 7 % de leur poids en nourriture par jour. En revanche les plus petits mammifères (souris, oiseaux de mer, etc…) mangent l’équivalent de leur propre poids en une journée. Ceci prouve que les plus petits animaux à sang chaud subissent relativement une perte d’énergie thermique plus importante que les plus grands. La conclusion précédente peut être quantifiée sur le graphique suivant : l’énergie utilisée par un animal en kiloJoule par kilo et par jour décroît avec la masse de celui ci (donc avec sa taille).

Finalement il est difficile d’envisager un animal à sang chaud de taille arbitrairement faible car sa consommation de nourriture par jour deviendrait trop importante comparée à sa masse.

Sources :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Homéotherme

http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_d’échelle

http://forums.futura-sciences.com/biologie/904-devinette-taille-mammiferes.html

http://www.afblum.be/bioafb/indienvi/indienvi.htm


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3 responses

12 01 2012
steph

question : si les petits mammifères ont un ratio production/déperdition qui ne leur est pas favorable, est-ce à dire qu’il n’a pas été possible, pour les organismes qui ont vécus jusqu’à présent, de développer une toison suffisamment isolante pour estomper un peu cette problématique liée au ratio ? Parce que, vous me permettrez un commentaire d’ordre technique j’espère, mais le flux perdu est la somme d’un flux convecté (convection naturelle) et radiatif (dans un ratio d’environ 1 pour 1, on en va pas chipoter). Seulement, l’échange de chaleur est fonction de la température à la surface de la bêêête. Et donc le pelage a toute son importance. Finalement, la question que cette étude me suggère est plutôt liée aux limites « intrinsèques » de l’isolation naturelle du pelage classique, qui ne me semble pas changer fondamentalement entre toutes les bestioles sur terre.

Pour le graphique, j’ai aussi un peu de mal à voir comment on peut fixer UN point pour un animal, étant donné que par exemple pour l’homme, la quantité de calorie ingurgitée est tout de même pas mal… sociale et culturelle. J’ai heurté de gens en disant cela, mais il suffit de trouver des estimations de consommations au fil du temps en France par exemple pour distinguer une belle courbe ascendante. Il suffirait aussi de faire un comparatif entre les différents continents pour voir apparaître des différences liées à la culture. Et une distinction de classes ferait sans aucun doute apparaître des différences également. Il existe je pense un seuil minimal en-deça duquel descendre peut s’avérer dangereux, mais ce seuil n’a rien a voir avec les fameux 2000 kcal.jour qu’on entend partout… quand au poids, même remarque. Des barres avec incertitudes en x et y serait du meilleur effet sur un tel graph…

29 01 2012
bdarbois

Je suis d’accord que la question du pelage doit entrer dans la discussion. Une espèce avec un pelage plus dense subira des pertes thermiques moins importante qu’une espèce dépourvue de poils. Cependant l’approche que je propose ici n’est pas de connaître exactement la valeur de la déperdition énergétique subie par chaque espèce mais seulement d’en déduire sa dépendance avec leur taille. Et quelque soit le mode du transfert thermique considéré, l’énergie perdue est toujours proportionnelle à la surface de l’animal. La présence d’un pelage ne va pas modifier cette dépendance mais seulement influer sur la valeur absolue de cette perte. Il me semble donc que le raisonnement précédent tient. En tout cas merci pour cette remarque sur le pelage, la discussion sur l’efficacité du pelage vis-à-vis des pertes thermiques me semble intéressant et j’essayerai d’y réfléchir pour un prochain article.

Sinon je suis entièrement d’accord sur l’importance des barres d’erreur sur le graphique. Si je trouve de telles données je penserai à les rajouter.

9 02 2012
steph

oui pour le côté proportionnel à la surface des pertes, mais le fait de tout faire tenir sur un même graphique impose une hypothèse d’économiste du genre : « toute chose étant égale par ailleurs… » or tous les animaux ne sont dotés des mêmes caractéristiques (et heureusement) qui ne sont in fine que le reflet des caractéristiques de l’environnement immédiat. D’ailleurs, je me demande si, dans ce graphique, il n’y aurait pas quelque chose d’implicite sur l’environnement… à méditer

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