Rythme nycthéméral

Le nycthémère, ou nyctémère, (du grec nukthêmeron, mot composé à partir de nux, nuktos, « nuit », et hêmera, « jour ») est un terme technique utilisé en physiologie, en médecine, en science vétérinaire ou encore en écologie pour désigner une alternance d'un jour et d'une nuit et correspondant à un cycle biologique de 24 heures.

Ce cycle correspond chez la plupart des espèces complexes à une période de veille et une période de sommeil correspondant respectivement à un jour et à une nuit pour les espèces diurnes, et à l'inverse pour les espèces strictement nocturnes.

L'adjectif en rapport est nycthéméral.

Rythme et cycle

On parle pour les espèces vivantes de rythme nycthéméral et de cycle nycthéméral. Ces cycles sont régulés par les variations rythmiques et naturelles de luminosité (intensité, durée du jour), avec parfois une influence de la température.

Ces cycles ne doivent pas être confondus avec la notion de rythme circadien, qui n'est caractérisé que par sa durée (24 +/-2h).
Le rythme circadien peut par exemple concerner des individus isolés du monde extérieur, ou des espèces vivant dans les grandes profondeurs terrestres ou marines.

Nycthémère et déplacement des espèces

Phénomène dit de dérive des invertébrés aquatiques ("invertebrate drift") ;
Dans les systèmes lotiques, de nombreux invertébrés se détachent de leur support, ou se laissent volontairement emporter par le courant. Ceci se produit presque toujours au crépuscule, dans les 2 ou 3 heures qui suivent le coucher du soleil et peu avant l’aube. Les poissons et certaines espèces prédatrices semblent également plus actifs à ces périodes. La pollution lumineuse pourrait peut-être perturber ce mécanisme qui semble lié aux variations d'intensité de la lumière perçue par les invertébrés

On a récemment constaté ou confirmé qu'en milieu aquatique, ce rythme naturel influait fortement les petites migrations quotidiennes (déplacement horizontaux et verticaux, appelés Migration verticale) et l'activité de certaine espèces planctoniques tels que les daphnies, d'autres invertébrés aquatiques et organismes zooplanctoniques) et même des poissons^[1].

Chez les poissons, les rythmes circadiens peuvent aussi varier avec l'âge (alevin, juvénile, adulte) par exemple chez les cyprinidés dont le sandre étudié dans le Rhône^[2].
Chez certaines de ces espèces, une faible luminosité ((lumière de la lune par exemple) suffit à interférer avec ce cycle ; divers invertébrés aquatiques (dytique par exemple) ont une activité et une mobilité inhibée par la lumière lunaire, d'autant plus qu'on est proche de la pleine lune et que le ciel est dégagé.
Une hypothèse explicative, encore à prouver, est que pour un grand nombre d'espèces, les déplacements dans le noir total exposeraient visuellement moins les proies à leurs prédateurs, et que dans le noir total, les prédateurs nocturnes sont également moins exposés à leurs super-prédateurs. De plus, le prédateur s'il a plus de chance de repérer ses proies sous un faible éclairage (lune ou luminaire) a également plus de risque d'être repéré par ces mêmes proies. Ceci à l'exception des animaux adaptés à la chasse en environnement nocturne, tels que par exemple les chauve-souris équipée d'un système d'écholocation des proies à l'aide d'ultrasons, certains félins dotés d'une bonne audition et d'une bonne vision nocturne, ou certains serpents chassant à l'odeur et repérant les infrarouges.

La mélatonine est l'hormone qui semble contrôler l'activité des espèces selon ce rythme.

Certains de ces rythmes de déplacements sont depuis longtemps connu des braconniers, pêcheurs et chasseurs qui les exploitent pour mieux capturer certaines espèces (civelle et anguille par exemple). Ces rythmes de déplacements pourraient aussi avoir une importance pour la lutte contre certains parasites et pathogènes véhiculés par des invertébrés aquatiques (paludisme, onchocercose, etc.)^[3].

Remarque : quelques espèces de champignons (myxomycètes) ou organismes végétaux (algues munies de flagelles) peuvent aussi se déplacer activement, de jour ou de nuit. La lumière a également une influence sur leur activité.

Nycthémère et alimentation des espèces

De nombreuses espèces, même considérées comme diurnes (lapin, lièvre, canard colvert, etc.) se nourrissent essentiellement de nuit, y compris sous l'eau. Sous l'eau ce temps de nourrissage correspond aussi au pic de dérive planctonique et des jeunes poissons.

On a récemment découvert que dans les cours d'eau, la temporalité du comportement de recherche de proies correspond naturellement - chez les prédateurs étudiés - aux périodes de dérives observées chez leurs proies. Une étude (INRA) portant sur la truite a par exemple conclu à de bonnes corrélations entre le rythme d'activité (et de dérive) des invertébrés aquatiques et le rythme d'alimentation de la truite. Ainsi la truite se nourrit-elle essentiellement à la tombée de la nuit puis en début de matinée (en ingérant quotidiennement une ration alimentaire correspondant à 6 % de son poids sec)^[4].

Rythmes nycthéméraux et écologie du paysage

L'importance physiologique et écologique de ces rythmes donnent aussi une importance nouvelle à la prise en compte de la qualité de l'environnement nocturne dans les réseaux écologiques et pour l'établissement, la protection ou la gestion de corridors biologiques. Ces derniers pour être fonctionnels ne devraient donc ne pas être exposé à la pollution lumineuse, dans toute la mesure du possible, y compris et notamment pour les « trames bleues » telles que promues en France par le Grenelle de l'environnement en 2007.

Nycthémère et système hormonal

La mélatonine est une hormone commune dans le monde animal, qui intervient dans la synchronisation du rythme biologique sur la durée jour/nuit qui varie selon les saisons, et la position géographique du sujet concerné (d'autant plus quil est proche des pôles et éloigné de l'équateur).

Certaines professions occasionnent ce qu'on appelle des « troubles » du nycthémère^[5] notamment le travail de nuit et les travaux en horaires décalés (pilotes d'avion, hôtesses de l'air, conducteur de trains, chauffeurs routiers, etc.).

Notes et références

1. ↑ Source Jean-marc Elouard et Chritian Lévêque, Rythme nycthéméral de dérive des insectes et des poissons dans les rivières de côte d'Ivoire, Laboratoire d’Hydrobiologie, O.R.S.T.O.M., Bouaké (Côte d'Ivoire)
2. ↑ Source (Olivier Jean-Michel , Rythmes de dérive des alevins en milieu fluvial. Suivi dans le Rhône au niveau des prises d'eau et influence des vidanges de barrages, Thèse en écologie, Université de Lyon 1, 1992)
3. ↑ Source J.M. ELOUARD,, ORSTOM, OCCGE, FAO, Centre entomologique de l'onchocercose, Convention d'échantillonnage des populations larvaires et adultes de Simulium damnosum, rapport trimestriel n° 2, janvier, février, mars 1975 (voir § 2,1.2, Rythme nycthéméral de dérive planctonique, page 2)
4. ↑ Source A. Neveu (INRA, Laboratoire d'Ecologie Hydrobiologique, E.N.S.A. Rennes), Relations entre le benthos, la dérive, le rythme alimentaire et le taux de consommation de truites communes (S. trutta L.) en canal experimental, Revue Hydrobiologia, Ed : Springer Netherlands, ISSN:0018-8158 (version papier) 1573-5117 (version on line), Volume 76, N°3 / janvier 1981, DOI:10.1007/BF00006212, Pages 217 à 228 (Collection : Biomedical and Life Sciences)
5. ↑ Voir par exemple : [PDF] Confusion (Boite à outils du professionnel de santé, www.bops.fr)

Articles connexes

• Migration verticale
• hormone, mélatonine
• Pollution lumineuse, nuit, environnement nocturne
• corridor biologique, réseau écologique, fragmentation écopaysagère
• Travail de nuit