La Culture Expliquée à Ma Fille

tre elles, et observa que « la chauve-souris aveugle peut voler librement dans une pièce fermée, de jour comme de nuit... Avant d'arriver au mur opposé, elle tourne avec adresse, évite les obstacles tels que les murs, une tige placée sur son passage, le plafond, les gens présents dans la pièce ... ».

Pour expliquer ce comportement, SPALLANZANI pensa qu'un autre sens avait remplacé la vision. «Je suis enclin à croire que, devant l'absence de vision, un nouvel organe, que nous ne possédons pas et dont nous aucune idée, lui a été substitué». Le chirurgien et entomologiste Louis JURINE répéta les expériences de SPALLANZANI et en réalisa de nouvelles. Il annonça, en 1794, que si les oreilles des chauves-souris étaient bouchées avec de la cire, l'animal entrait en collision avec les obstacles. « L'organe de l'ouie semble remplacer la vue dans la découverte des corps et .fournir aux animaux différentes sensations qui permettent de diriger leur vol et les rendent capables d'éviter les obstacles ».

Les affirmations de ces deux biologistes laissèrent les scientifiques incrédules, et provoquèrent moqueries et haussements d’épaules. (« Si les chauves-souris voient avec leurs oreilles, entendent-elles avec leurs yeux ? »). Les choses en restèrent là pendant plus d'un siècle.

En 1912, quelqu'un suggéra que les chauves-souris produisaient et ressentaient les échos d'ondes sonores de très basse fréquence, de fréquence trop grave pour être perçues par l'oreille humaine. Mais d'autres objectèrent que les sons de basse fréquence se prêtent mal à une navigation précise. Puis, en 1920, un physiologiste anglais suggéra que ces animaux se dirigeaient grâce à leurs cris de haute fréquence. Dans son esprit, il s’agissait des cris audibles, et non pas d'ultrasons, qui sont des vibrations sonores de fréquence trop élevée pour être entendues par l'homme.

Les progrès décisifs furent accomplis à partir de 1938, grâce à un, appareil du professeur américain G.W. PIERCE qui convertissait des ultrasons en sons audibles. Un étudiant, D. GRIFFIN, apporta une cage de chauves-souris devant cet appareil; un choeur de clics, de crachements, de claquements secs, sortit du haut-parleur. Mais lorsque les animaux furent lâchés hors de la cage, le détecteur devint presque muet, à 1'étonnement du professeur et de l’étudiant.

Il faudra un an de recherches pour établir que les émissions ultrasonores des chauves-souris sont directionnelles : elles forment un faisceau dirigé vers l'avant de la tête des chauves-souris. Les signaux ne peuvent donc être détectés que si I'animal vole vers le microphone. On comprend alors pourquoi le détecteur était presque muet lorsque les étaient hors de la cage.

Les recherches établirent aussi que les chauves-souris détectaient les «échos» de ces émissions ultrasonores, et qu’elles étaient capables de « voir » la taille, la forme et la localisation exacte des obstacles.

Les ultrasons émis par la bouche et les fosses nasales de ces animaux sont très puissants; leur intensité correspond à celle du bruit émis par un quadriréacteur volant à 1600 m. Mais ils sont inaudibles aux humains, car leur fréquence se situe entre 30 000 et 120 000 hertz.

Ces signaux ne sont pas émis en continu, mais par clics (par exemple de durée 2 millisecondes) séparés par des intervalles de silence pendant lesquels les animaux écoutent les échos. D'autre part, les chauves-souris sont capables de détecter des échos 100 milliards de fois plus faibles que le signal émis!

Ce type de détection des échos est appelé écholocation (ou écholocalisation). Il se rencontre, outre chez les chauves-souris, chez les baleines, les orques, les dauphins et les marsouins. La même technique est utilisée dans la marine; le procédé s'appelle alors sonar (acronyme de Sound Navigation And Ranging) ou asdic (acronyme de Allied Submarine Detection Investigation Comittee).

Une onde est la propagation, de proche en proche, d'un signal à travers un milieu. Ce signal consiste en une modification d'une propriété physique du milieu: modification de position de la matière (secousse, déplacement), ou modification de pression, ... . La propagation de ce, signal s'accompagne d'un transfert d'énergie sans transport de matière, à travers le milieu.

Exemples :

Lorsqu'une locomotive tamponne un train, chaque wagon va ressentir, avec un délai croissant, une secousse (déplacement brutal) : une onde (dite « de choc ») se propage le long du train;

La chute d'une goutte dans l'eau provoque une onde à la surface de l'eau : la déformation de la surface se propage en rides circulaires à partir du point de chute;

Une explosion ou un bruit provoque de minuscules déplacements de particules d'air accompagnés de faibles variations de pression : il s'agit d'une onde sonore ou onde acoustique;

Une onde sismique est la propagation à travers le globe terrestre de vibrations de la croute terrestre dues, par exemple, au frottement entre plaques tectoniques.

L'oreille humaine peut percevoir des ondes acoustiques si leur fréquence est comprise entre approximativement 16 Hz et 20 000 Hz. De telles ondes sont appelées sons.

Les infrasons