Le protée (Proteus anguinus Laurenti)

Le protée (Proteus anguinus Laurenti)

La nutrition du protée 

 L’alimentation 

Dans les conditions naturelles, le protée se nourrit de larves d’insectes, de lombrics, de crustacés cavernicoles (Asellus, Niphargus, Troglocaris) et également des apports extérieurs drainés à partir des lacs ou des poljés [11, 19, 33, 54, 55]. Parfois la nuit, il s’aventure jusqu’à la sortie de la grotte pour y chasser de petits animaux à la surface de l’eau [32]. En captivité, au laboratoire souterrain de Moulis, il est nourri une fois par semaine avec des vers de vase, des larves de chironomes et de gammares .
Tout autant que ces petites proies, la vase riche en microorganismes qui remplit le fond des cuvettes habitées par le protée, est une source alimentaire nécessaire et non négligeable [55, 58]. Depuis longtemps les biospéléologues soupçonnaient le rôle que devaient jouer l’argile de grotte et le limon des rivières souterraines dans l’alimentation du protée étant donné les quantités considérables qu’ils en absorbent. Victor Caumartin, à l’époque sous-directeur du laboratoire de Moulis, découvre en 1957 une bactérie présente dans les argiles de grottes mais aussi dans certaines pierres comme la dolomie et propre au domaine souterrain, Perabacterium spelaei. C’est une ferrobactérie, anaérobie dans son milieu naturel et autotrophe. Elle fixe l’azote de l’air et tire son énergie et son carbone de la décomposition du carbonate de fer, de la libération d’oxyde ferreux et de sa décomposition en oxyde ferrique. Caumartin met en évidence dans ces argiles une flore bactérienne variée et originale puisque certaines espèces sont propres au domaine souterrain. L’argile n’est donc pas seulement un composé minéral, c’est aussi un milieu vivant susceptible de jouer un rôle nutritif vis à vis des cavernicoles. Les bactéries et les protistes mélangés aux limons et aux argiles constituent la nourriture normale des jeunes protées. Dans la grotte-laboratoire de Moulis, des jeunes n’ont reçu comme nourriture au cours de leur première année que de l’argile et du limon et cependant leur taille est passée de 22 à 60 mm. Les argiles et les limons sont donc capables d’assurer l’alimentation des jeunes. Il est nécessaire par la suite d’ajouter des apports extérieurs pour satisfaire les besoins alimentaires des protées, mais ils ne peuvent pas pour autant se passer d’argile : les oligo-éléments , et en particulier les vitamines nécessaires à l’organisme sont normalement fournis par les plantes vertes, mais dans l’obscurité des grottes, les plantes vertes ne se développant pas, tous ces éléments sont fournis par les bactéries des argiles de grottes ainsi que par certains champignons, tous capables de réaliser la synthèse des vitamines en l’absence de lumière.
Ainsi, l’alimentation des protées est assurée par des apports extérieurs ou exogènes qui étaient, pendant plusieurs années, le seul mode nutritionnel connu. Il est aujourd’hui prouvé que sous terre se déroule également un cycle endogène sous la dépendance de bactérie autotrophes et qui peut s’effectuer en dehors de tout apport extérieur.
Le cannibalisme existe chez le protée mais il reste rare et ce sont en général de grands adultes qui s’attaquent à de très jeunes individus, car leur museau peu tranchant et leurs dents de petite taille ne font pas d’eux de redoutables prédateurs.
Un fait remarquable chez le protée en captivité est sa capacité à jeûner pendant de très longues périodes. Plusieurs cas ont été signalés : Henri Gadeau de Kerville en 1926  rapporte l’histoire d’un protée qui a vécu en captivité pendant 14 ans et qui, au cours des 8 dernières années, n’a reçu aucune nourriture. Un spécimen de la faculté de biotechnologie de Ljubljana, maintenu dans un petit bocal et conservé à 6°C, a survécu 12 ans sans se nourrir. Lorsque les scientifiques l’ont disséqué, ils ont découvert que l’appareil digestif avait totalement disparu. Le protée est donc capable de jeûner durant de longues périodes et il est capable d’autophagie pour survivre dans ces conditions de jeûne.
Cependant, bien qu’il soit capable de supporter de longues périodes de jeun, le protée a besoin de nourriture, et même d’une nourriture abondante. Les cavernicoles de grande taille tel que le protée ne peuvent se perpétuer que dans des stations suffisamment riches en nourriture pour satisfaire leurs exigences énergétiques et reproductrices. Ils ne peuvent subsister que dans les grandes cavités du Karst adriatique, approvisionnées d’énormes quantités de matières alimentaires.

 Le métabolisme des protées 

Parallèlement à l’élevage des cavernicoles, des expériences sur le métabolisme de ces animaux ont été entreprises. Il s’agissait de comparer par l’intermédiaire de leur consommation d’oxygène le métabolisme de différents cavernicoles, principalement des crustacés, à leur parents de surface. Il ressortit de ces expériences que le métabolisme de ces cavernicoles est fortement ralenti par rapport à celui des formes de surfaces.
Le protée est le seul vertébré européen tenu pour troglobie, fort bien adapté au milieu souterrain ; il est donc légitime de penser qu’il doit présenter des adaptations métaboliques comme il est de règle chez les véritables cavernicoles.
Dans des ouvrages du milieu du siècle dernier, on peut lire que le protée présente une consommation d’oxygène normale, semblable à celle des amphibiens épigés (Tritons, Amblystomes ou Axolotls), et que la vie souterraine n’a entraîné aucune diminution de son métabolisme .Des études récentes montrent que ces affirmations sont inexactes .
La consommation d’oxygène ainsi que l’activité ont été comparées chez Proteus anguinus et chez Euproctus asper, un salamandridé épigé, cavernicole facultatif. Il apparaît que le protée consomme moitié moins d’oxygène que le cavernicole facultatif, et beaucoup moins que la plupart des amphibiens de surface.
Le protée présente également une activité quotidienne plus faible. De plus, l’activité métabolique et locomotrice du protée est complètement soustraite aux rythmes circadiens. Le comportement, la physiologie, le métabolisme de nombreuses espèces sont sous l’influence de rythmes journaliers, ou cycles circadiens, fonction de l’alternance de lumière et d’obscurité et des variations de température du milieu. En l’absence de variations dans son milieu de vie, le protée ne présente aucun rythme d’activité, alors que chez Euproctus asper on observe une rythmicité de l’activité métabolique et locomotrice qui persiste même si l’animal évolue en milieu souterrain.
Tout processus évolutif requière du temps, et les espèces selon qu’elles vivent de façon permanente ou bien temporaire en milieu souterrain présentent des adaptations différents niveaux de régression. Chez les formes troglobies qui ne subissent jamais les facteurs du système circadien, celui-ci a totalement dégénéré .
Le métabolisme du protée lui permet de subir de longues périodes de jeûnes. Dans ces conditions, son catabolisme est tout d’abord glucidique puis lipidique et devient finalement lipido-protéique. Il est étonnant de voir sa remarquable résistance à ces jeûnes prolongés et la façon dont il récupère rapidement de ces stress alimentaires. Cela s’explique par sa capacité à demeurer dans un état de torpeur et à supporter ainsi l’hypo protéinémie pendant de longs moments.
Le protée constitue un excellent exemple de vertébré envisagé comme un système à faible énergie. La rudesse du milieu en ce qui concerne la nourriture et l’oxygène est certainement la principale responsable de ces adaptations métaboliques .

La respiration

Le protée possède deux modes respiratoires. De chaque côté en arrière de la tête se trouvent trois houppes branchiales ramifiées, où circule le sang ce qui leur donne une coloration rouge (Figure 14). Ce sont ces branchies qui constituent l’appareil principal et lui permettent de respirer en milieu aquatique, les échanges de gaz, O2 et CO2, ayant lieu directement entre le sang et le milieu à leur niveau. Lorsqu’il sort de l’eau, le protée utilise une respiration cutanée, l’oxygène diffusant par la peau, ce qui est rendu possible par le fort taux d’humidité dans les grottes.Fait étonnant, le protée possède également des poumons et des choanes (Figure 4), cependant les poumons ne sont pas fonctionnels ; en effet le protée ne possède pas de cage thoracique, ni la musculature correspondante pour pouvoir les gonfler. La présence de ces poumons est en faveur de l’hypothèse selon laquelle le protée aurait raté son passage de la vie aquatique à la vie terrestre.

Table des matières

Table des illustrations
Introduction
I. PRESENTATION DU PROTEE
1. Histoire et mythologie
1.1 La découverte du protée
1.2 Mythologie
2. Le protée (Proteus anguinus Laurenti)
2.1 Classification
2.2 Un curieux animal
a) sa morphologie externe
b) la dépigmentation de la peau
c) la régression oculaire
2.3 Problématique de la néoténie
II. ECOLOGIE DU PROTEE
1. Localisation et habitat
1.1 Répartition géographique
1.2 Habitat
1.3 Le protée : une espèce protégée
2. La nutrition du protée
2.1 L’alimentation
2.2 Le métabolisme des protées
2.3 La respiration
III. ADAPTATIONS SENSORIELLES ET COMPORTEMENTALES
1. Détection des proies
2. Communication chimique et comportement social du protée
2.1 Interactions sociales entre protées adultes non actifs sexuellement
2.2 Interactions sociales entre congénères actifs sexuellement
2.3 Interactions entre jeunes et adultes
3. La magnétoréception
IV. LA REPRODUCTION DU PROTEE
1. L’élevage des protées
1.1 La grotte-laboratoire de Moulis
1.2 Les conditions d’élevage
1.3 Bilan de l’élevage
1.4 Le cycle vital du protée
2. Une reproduction ovipare
3. Développement et croissance
3.1 Développement embryonnaire
3.2 Développement larvaire
3.3 La croissance
Conclusion
Références bibliographiques

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