Comment les serpents ont permis l’évolution visuelle des primates

La phobie des serpents est la plus fréquente dans le monde. Et désormais, on a des hypothèses qui suggèrent que ce n’est pas un hasard. Une partie de notre système visuel a évolué par rapport à notre interaction avec les serpents.


Un serpent de l'espèce Mocassin à tête cuivrée sur des feuilles mortes, tiré du livre Concealing Coloration in the Animal Kingdom, c1910-1915 par Abbott Handerson Thayer - Crédit : Smithsonian American Art Museum
Un serpent de l'espèce Mocassin à tête cuivrée sur des feuilles mortes, tiré du livre Concealing Coloration in the Animal Kingdom, c1910-1915 par Abbott Handerson Thayer - Crédit : Smithsonian American Art Museum

L’évolution a favorisé la modification et l’expansion de la vision des . Par rapport à d’autres mammifères, les ont par exemple une perception plus profonde grâce à leurs yeux orientés vers l’avant avec des champs visuels largement recouvrants, une plus nette et davantage de zones cérébrales impliquées dans la vision. Et chez certains primates, on a aussi une vision trichromatique des couleurs. Cela leur permet de distinguer le rouge du vert. En fait, ce qui distingue le plus les primates des autres mammifères, c’est leur confiance beaucoup plus grande dans la vision en tant que principale interface sensorielle avec l’environnement.

La vision des primates

La vision est une fenêtre sur le monde, ses qualités étant déterminées par la sélection naturelle et les contraintes du corps et des environnements des animaux. En dépit de leur longue histoire évolutive commune, les mammifères ne voient pas le monde de la même façon, car ils habitent une variété de niches avec différentes pressions sélectives. Quelles sont ces pressions sélectives exercées sur les primates, notre lignée, qui ont conduit à des systèmes visuels plus étendus et plus complexes que ceux des autres mammifères?

En 2006, j’ai publié une nouvelle idée qui pourrait répondre à cette question, entre autres : la théorie de la détection des serpents. J’ai émis l’hypothèse que lorsque des serpents constricteurs à grandes tailles sont apparus il y a environ 100 millions d’années et ont commencé à manger des mammifères, leur comportement prédateur a favorisé l’évolution des changements dans la vision d’un type de proie, la lignée qui allait devenir des primates. En d’autres termes, la capacité de voir des serpents prédateurs immobiles avant de trop s’approcher est devenue un trait très bénéfique pour ces proies et qui l’a transmis à leurs descendants. Puis, il y a environ 60 millions d’années, des serpents venimeux sont apparus en Afrique ou en Asie, poussant davantage les primates à les détecter et à les éviter. Cela a également eu des répercussions sur leurs systèmes visuels.

La détection des serpents par les primates

Il existe une cohérence dans les niveaux de complexité des systèmes visuels des primates et la durée de l’évolution des primates avec les serpents venimeux. D’un coté, la lignée, qui comprend les singes et les humains de l’Ancien Monde, présente la meilleure vision de tous les primates, y compris une excellente acuité visuelle et une vision des couleurs totalement trichromatique. Ayant évolué à peu près au même moment et au même endroit que des serpents venimeux, ces primates ont toujours coexisté avec eux. Ils se méfient également des serpents.

À l’opposé, les primates malgaches comme les lémuriens possèdent les systèmes visuels les plus simples. Entre autres choses, ils ont une faible visibilité visuelle parce que la fovéa, une dépression de la rétine responsable de notre acuité visuelle, est peu développée (même si elle est présente). Bien que Madagascar ait des serpents étrangleurs, le pays n’a pas de serpents venimeux. Les primates de cette île n’ont jamais subis cette pression sélective. Les preuves comportementales habituelles ont également réagi face à face avec les serpents. Certains primates malgaches peuvent même marcher sur les serpents en les prenant pour de simples branches d’arbre.

Des systèmes visuels différents entre les primates

Les systèmes visuels du Nouveau Monde se situent au centre. Ils ont une meilleure vision visuelle que les primates malgaches, mais une grande variabilité de leurs systèmes visuels qui sont singuliers de l’Ancien Monde. Par exemple, les singes hurleurs du Nouveau Monde sont tous trichromatiques, mais entre autres espèces de primates du Nouveau Monde, ils ne sont que quelques uns qui soient capables de distinguer le rouge du vert.

Les primates du Nouveau Monde faisaient à l’origine partie de la lignée des primates anthropoïdes d’Afrique, qui comprenait également les singes de l’Ancien Monde. Ils ont donc dû affronter des serpents venimeux pendant environ 20 à 25 millions d’années. Ils ont ensuite quitté l’Afrique et sont arrivés en Amérique du Sud où les serpents venimeux n’étaient pas présents jusqu’à environ 15 millions d’années. À ce moment-là, les singes du Nouveau Monde avaient commencé à se diversifier et chaque genre a donc mis au point des solutions distinctes au problème renouvelé causé par l’arrivée de nouveaux serpents venimeux. Autant que je sache, aucune autre explication de la variation de leurs systèmes visuels n’existe.

Notre penchant visuel pour les serpents

Depuis que j’ai proposé la théorie de la détection des serpents, plusieurs études ont montré que les primates non humains et humains, y compris les jeunes enfants et les nourrissons, avaient un penchant visuel pour les serpents par rapport à d’autres objets animés tels que les lézards, les araignées, les vers, les oiseaux et les fleurs.

Les psychologues ont découvert que nous sélectionnons des images de serpents plus rapidement ou plus précisément que d’autres objets, en particulier dans des conditions encombrées ou obscures qui ressemblent au type d’environnement dans lequel se trouvent généralement les serpents. Les serpents nous empêchent également de trouver d’autres objets aussi rapidement. Notre capacité à détecter les serpents plus rapidement est également plus prononcée lorsque nous avons moins de temps pour les détecter et lorsqu’ils se trouvent à notre périphérie. De plus, notre zone visuelle primaire à l’arrière du cerveau montre des réactions électrophysiologiques plus fortes aux images de serpents qu’aux lézards avec un délai de 150 à 300 millisecondes, ce qui fournit un corrélat physique mesurable de notre plus grand parti pris visuel à leur égard.

La vision unique des humains

Puisque la vision est principalement dans le cerveau, nous devons nous tourner vers les pour comprendre les mécanismes de notre biais visuel envers les serpents. Tous les vertébrés ont un système visuel qui leur permet de distinguer les prédateurs potentiels des proies potentielles. Il s’agit d’un système visuel non conscient qui implique uniquement des structures sous-corticales, y compris celles appelées colliculus supérieur et pulvinar chez les mammifères. Il permet une détection et une réponse visuelles très rapides. Lorsqu’un animal voit un prédateur, ce système visuel non conscient prend également directement en compte des réponses motrices.

En tant que vertébrés, les mammifères possèdent ce système visuel non conscient, mais ils ont également incorporé la vision dans le néocortex. Aucun autre animal n’a un néocortex. Ce système visuel conscient, un peu plus lent, permet aux mammifères de se familiariser avec les objets pour ce qu’ils sont réellement. Le premier arrêt néocortical est la zone visuelle principale, particulièrement sensible aux arêtes et aux lignes de différentes orientations.

Notre biais visuel envers les serpents

Dans une étude décisive, une équipe de neuroscientifiques a examiné les réponses de neurones individuels dans le pulvinar de macaques japonais à l’aide d’images de serpents, de visages de singes, de mains de singes et de formes géométriques simples. Effectivement, de nombreux neurones du pulvinar ont réagi plus fortement et plus rapidement aux serpents qu’aux autres images.

Les neurones sensibles aux serpents ont été trouvés dans une sous-section du pulvinar qui est connectée à une partie du colliculus supérieur impliquée dans un comportement moteur défensif et à l’amygdala, une structure sous-corticale impliquée dans la médiation de réponses de peur. Parmi tous les mammifères, la lignée avec la plus grande exposition évolutive aux serpents venimeux, les singes anthropoïdes, les singes et les humains, possède également le plus grand pulvinar. C’est parfaitement logique dans le contexte de la théorie de la détection des serpents.

La détection instinctive des écailles

Quels sont nos critères pour détecter rapidement des serpents ? Naturellement, nous utilisons les indices disponibles (tels que la forme du corps et l’absence de pieds), mais c’est leurs écailles qui déclenchent immédiatement nos alertes, il suffit de voir d’une seule écaille pour comprendre qu’il y a un serpent. En effet, les singes vervets sauvages en Afrique, par exemple, sont capables, avec leur superbe acuité visuelle, de détecter seulement un pouce de peau de serpent.

Chez l’homme, les réactions électrophysiologiques dans l’aire visuelle primaire révèlent une attention visuelle précoce plus importante des écailles de serpent par rapport aux peaux de lézard et de plumes d’oiseaux. Là encore, l’aire visuelle primaire est très sensible aux arêtes et aux lignes d’orientations différentes et les peaux de serpents offrent ces repères visuels.

La théorie de la détection des serpents prend nos attitudes apparemment contradictoires vis-à-vis des serpents et leur donne un sens comme un ensemble cohérent. Notre longue exposition évolutive aux serpents explique pourquoi l’ est la phobie la plus signalée par l’humanité, mais aussi pourquoi notre attirance et notre attention pour les serpents sont si fortes que nous les avons même incluses dans notre religion et notre folklore. Plus important encore, en reconnaissant que notre vision et notre comportement ont été façonnés par des millions d’années d’interactions avec un autre type d’animal, nous reconnaissons notre relation étroite avec la nature. Nous n’avons pas été au-dessus ou en dehors de la nature, comme nous voudrions le penser, mais nous en avons toujours pleinement fait partie.

Traduction d’un article sur Aeon par Lynne A Isbell, professeure d’anthropologie à l’université de Californie.

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Houssen Moshinaly

Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009 et vulgarisateur scientifique.

Je m'intéresse à tous les sujets scientifiques allant de l'Archéologie à la Zoologie. Je ne suis pas un expert, mais j'essaie d'apporter mes avis éclairés sur de nombreux sujets scientifiques.

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