Habitat de la panthère des neiges et adaptations à son milieu de vie

Il est proposé ici une approche des principales caractéristiques de l'habitat et du climat auxquelles est soumis la panthère des neiges, ainsi (...) Voir descriptif détaillé

Habitat de la panthère des neiges et adaptations à son milieu de vie

Il est proposé ici une approche des principales caractéristiques de l'habitat et du climat auxquelles est soumis la panthère des neiges, ainsi (...) Voir descriptif détaillé

Les contre-forts de l’Himalaya, les montagnes célestes kirghizes, les espaces de Mongolie ; autant de noms évocateurs de l’habitat de la panthère des neiges ; espaces aux conditions extrêmes, de haute altitude, rocheux et escarpé, au climat froid. Face à ces contraintes, quelles adaptations peuvent être observées, tant au niveau anatomique et morphologique que d’un point de vue physiologique ?



UN MILIEU DE VIE EXTRÊME

La panthère des neiges (Panthera uncia) est le plus grand prédateur des montagnes de haute altitude du centre et du sud de l’Asie. Son territoire s’étend parmi les régions du monde les plus froides et arides. Ces espaces sont écologiquement très fragiles.

Aire de répartition

Les populations de panthères des neiges sont fragmentées et dispatchées, restreintes dans les hautes montagnes d’Asie centrale incluant les monts Altaï, Tian Shan, Kun Lun, Pair, Hidu Kush, Karakorum et les contre-forts himalayen. La plus grande partie de la population se situe en Mongolie et sur les plateaux tibétains de Chine.
Il est difficile de quantifier la surface des territoires occupés par ce félin Félin
Félidés
Les Félins ou Félidés, Felidae, sont une famille de carnivores féliformes. On y distingue les grands félins (Pantherinae) des petits félins (Felinae). Parmi leurs traits caractéristiques figurent leur tête ronde au crâne raccourci, leur mâchoire dotée d’environ trente dents, et leurs griffes rétractiles, exception faite du guépard, du chat viverrin et du chat à tête plate. Les félins sont digitigrades, c’est-à-dire qu’ils marchent en appuyant sur leurs doigts (la plante du pied ne se pose pas sur le sol).
et de nombreuses informations manquent encore concernant leur distribution. On peut estimer que cette aire englobe 2 millions de km2, répartis sur 12 pays différents (Afghanistan, Bhutan, Chine, Inde (Himachal Pradesh, Jammu-Kashmir, Sikkim, Uttaranchal), Kazakhstan, Kirghizstan, Mongolie, Népal, Pakistan, Russie, Tadjikistan, Ouzbékistan).

L’aire de répartition se situe en moyenne entre 3 000 et 5 000 mètres d’altitude, occasionnellement au dessus de 5 500m dans l’Himalaya. Dans la limite nord de son territoire, la panthère des neiges peut descendre à 600-1500m.

Aire de répartition de la panthère des neiges
(source : http://www.snowleopard.org/learn/ca...)

Biotope préférentiel et territoire

Ce félin Félin
Félidés
Les Félins ou Félidés, Felidae, sont une famille de carnivores féliformes. On y distingue les grands félins (Pantherinae) des petits félins (Felinae). Parmi leurs traits caractéristiques figurent leur tête ronde au crâne raccourci, leur mâchoire dotée d’environ trente dents, et leurs griffes rétractiles, exception faite du guépard, du chat viverrin et du chat à tête plate. Les félins sont digitigrades, c’est-à-dire qu’ils marchent en appuyant sur leurs doigts (la plante du pied ne se pose pas sur le sol).
d’altitude est étroitement associé aux zones écologiques alpine et subalpine, espaces rocheux et enneigés particulièrement escarpés. Des individus ont été trouvés dans des prairies alpines, des steppes buissonnantes et même parfois dans des forêts d’altitude mais en général les populations vivent au dessus de la limite des arbres et évitent les forêts denses.
La panthère des neiges favorise les terrains escarpés, ravinés, reculés et inaccessibles avec des falaises, des affleurements rocheux, des promontoires. Ce type de terrain fournit à la fois une grande possibilité de camouflage et des points de vue pour repérer les proies. En Mongolie, les panthères ont tendance à occuper des espaces plus vallonnés tant qu’il y a des éléments permettant de se camoufler dans leur environnement.

Réserve de Sarychat-Ertash (Kirghizistan) : terrain rocheux avec de fortes pentes et crêtes

Une étude sur quatre adultes suivis par radio-monitoring dans les Monts Altaï au sud-ouest de la Mongolie (McCarthy, 2005) montre que les terrains vallonnés et peu accidentés sont sous-représentés dans les territoires des panthères qui concentrent leur présence dans des zones très accidentées. Les zones avec des pentes de moins de 20° composaient une large partie de l’aire d’étude mais c’est un des types de paysages les moins exploités par la panthère. Toutes les pentes de plus de 20° sont utilisées dans des proportions bien plus importantes.
Une autre étude du même type en Inde dans le parc national de Hemis confirme que les félins évitent les terrains lisses et préfèrent évoluer sur les terrains très accidentés avec une préférence pour fortes pentes (supérieure à 40°). Ce type de paysage offre également des zones de repos sur les crêtes ou les sommets de falaise avec un point de vue optimal sur les autres versants et les vallées.

* Conséquences en termes d’adaptation

La panthère évolue sur des terrains difficiles, ces déplacements requièrent la réalisation de sauts, bonds et de grandes enjambées. Ces capacités de mouvements sont permises par certaines prédispositions anatomiques, notamment musculaire et ostéologique au niveau des membres et de l’axe vertébral.

Les panthères des neiges sont des animaux territoriaux. La taille de leur territoire dépend du relief, du climat, de la tranquillité de la zone et de l’abondance de nourriture. La taille moyenne d’un territoire est de 19-21 km2 (Thèse L’once ou panthère des neiges (Panthera uncia ou Uncia uncia), 1997). La Snow Leopard Trust estime que les territoires font en général entre 30 et 60 km2 mais dans les zones avec peu de proies (Mongolie), ils peuvent s’étendre jusqu’à 1000 km2.

Une étude dans le sud du Gobi a relevé des territoires de 150 à 938 km2 dans le sud du Gobi avec des marches d’excursion ou la panthère s’écarte de plus de 60 km de son territoire usuel. Les mâles sub-adultes ont les territoires les plus grands (481km2 en moyenne). Le territoire du mâle est plus étendu que celui de la femelle.
La densité d’individu varie de 0.1 à 10 ou plus individus pour 100km2.

* Conséquences en termes d’adaptation

Les félins évoluent sur des espaces relativement grands et peuvent se déplacer sur de longues distances. Ceci implique une capacité de résistance lors d’efforts longs en terrain difficile avec une faible pression en dioxygène liée à l’altitude.

Biorythmes et mouvements

La panthère des neiges est active entre 27 et 53% du temps, en général à l’aube et à la tombée de la nuit. Elle suit donc un modèle d’activité crépusculaire. La majeure partie de la journée est consacrée au repos, entre 11 et 16h par jour. Pendant ces périodes, les félins se déplacent peu et l’activité consiste en des déplacements d’un site de repos à l’autre à quelques mètres les uns des autres (30-60m en moyenne). Toutes les 0.5 à 1.5h, on observe un intervalle actif durant lequel elle observe son environnement toutes les 30-40 secondes pendant 30 minutes en moyenne.

Panthère en observation d’une vallée depuis un col (photo OSI-Programme Panthera)

La panthère des neiges reste dans une même zone pendant quelques jours puis se déplace dans un autre espace de son territoire, le plus souvent elle change de vallée.
La distance moyenne minimum en ligne droite (McCarty 2005, sud-ouest de la Mongolie) parcourue par jour est de 5.1km (variation de 0.5 à 10.8km).
Elle se déplace plus en été (6.8km) qu’en hiver (3.9km).

Les activités et déplacements de la panthère sont motivés par le marquage du territoire, la quête de nourriture et la nécessité de se reproduire. A partir de cela, trois types de mouvements sont observés : quotidien, périodique et saisonnier.

Mouvement quotidien : le félin patrouille le long des pistes de son territoire, réalise des marquages aux endroits stratégiques, relève les marquages d’autres panthères. La distance à vol d’oiseau parcouru lors de ces cheminements est de 0.6 à 2km/jour mais en réalité elle parcourt 12 à 24km selon des parcours très sinueux.

Mouvement périodique : La panthère se déplace quotidiennement sur des petites distances pendant quelques jours (5-7jours). Entre ces périodes, elle va réaliser un plus grand déplacement de 3.5km en moyenne (2.4-4.8km) pour rejoindre une autre zone où elle patrouillera de nouveau pendant quelques jours.

Les mouvements saisonniers sont motivés par les mouvements des proies et par les saisons de reproduction. En hiver, les félins descendent vers de plus basses altitudes.

* Conséquences en termes d’adaptation

Les panthères ont une activité nocturne à crépusculaire et sont capables d’être active dans une faible luminosité. Cela est permis grâce à des adaptations oculaires entre autres.

Activité nocturne de panthères des neiges

(http://www.panthera.org/photo/two-s...)

Climat

La température de l’air varie en fonction de l’altitude et des saisons. Elle s’abaisse d’un peu plus de 0.5°C pour 100m de dénivelé.
Dans le territoire indien de la panthère, à 3500m, dans le nord de l’Inde, les températures varient de -20°C en hiver à 30°C en été. On note également dans l’aire de la répartition de la panthère de forts écarts entre les températures diurne et nocturne. La diminution de la pression atmosphérique en haute montagne autorise le passage de rayonnements solaires très intenses. Les rochers deviennent chauds voir brulants. Il y a de forts écarts de température entre les zones d’ombres et de soleil.
Le climat auquel est soumise la panthère est froid et sec avec un accroissement de la force du vent avec l’altitude.

* Conséquences en termes d’adaptation

La panthère vit dans des conditions climatiques extrêmes, supportant de très fortes variations de températures avec des minimales très faibles. De nombreux attributs lui permettent de supporter ces conditions climatiques (fourrure entre autres).

Végétation

Au niveau de l’étage alpin, le paysage himalayen présente un couvert arbustif sur les pentes ombragées et les versants ensoleillés sont le support des steppes de haute montagne avec de l’armoise (Artemisia spp) et de l’Astragale (Astragalus).
Au dessus de 4300m et jusqu’à 5500m, les formations végétales se raréfient. On y trouve du Caragana versicolor (variété d’acacia), Potentilla spp, Kobresia (laiche) en étroites prairies de 10 à 20m de large. Sur les versants très abrupts où les petites prairies sont inaccessibles au bétail, on trouve du Stipa, Pennisetum, Poa (variété de pâturin). Dans l’Himalaya, la limite du règne végétal se situe à 5500-5800m.
Les températures basses et la forte aridité font de cet habitat l’un des moins productif en terme de biomasse de graminée. Cela explique en partie la faible densité de proies sur l’aire de distribution de la panthère.

Les limites de la forêt sont variables en fonction des domaines montagneux :

Altaï : forêt jusqu’à 2000-2400m

Pamir : forêt jusqu’à 3000m

Hindou koch : forêt jusqu’à 3000-3500m

Himalaya : forêt jusqu’à 2400-2700m

* Conséquences en termes d’adaptation

La végétation offre peut de possibilité de camouflage et fournit peut d’ombre. La panthère évolue donc dans un milieu essentiellement rocheux. Des adaptations au niveau de sa robe lui assurent un camouflage dans ce type d’environnement.

LES ADAPTATIONS DE LA PANTHÈRE DES NEIGES À UN MILIEU DE VIE MONTAGNARD ET CLIMATIQUE RUDE

L’adaptation peut être définie comme un ajustement structural et physiologique d’un organisme pour faire face aux fluctuations immédiates de son environnement.
Dans le domaine de la panthère, un environnement difficile, un terrain escarpé, les faibles températures et la basse pression atmosphérique obligent la faune sauvage à s’adapter. Dans ces milieux extrêmes, des nombreuses espèces endémiques présentent des adaptations indispensables à leur survie.

Il est décrit des adaptations physiologiques, morpho-anatomiques et comportementales.

Adaptations morpho-anatomiques au climat

* Taille

Les animaux de haute montagne ont une surface corporelle en proportion de la masse qui est plus petite que celle des espèces voisines de vallée. Cela diminue les dissipations de chaleur qui sont proportionnelles à la surface corporelle.
Dans ce sens, on constate également une réduction des parties du corps telles que le cou, les oreilles ou les membres induisant une réduction de la surface du corps ce qui diminue encore les pertes de chaleur. La tête est proportionnellement plus petite que dans les espèces en basse altitude.

* Oreilles

Les oreilles relativement petites peuvent s’aplatir pour se dissimuler derrière un rocher (prédation). La petite taille limite les déperditions de chaleurs et le port dressé avec une certaine mobilité du pavillon auriculaire augmente l’efficacité de l’ouïe, impliquée lors de la prédation.

Oreilles rondes de petite taille

* Pelage

La fourrure est épaisse, bien adaptée à l’habitat et au climat. Elle protège la panthère à la fois des chaleurs estivales (température avoisinant 30°C) et des froids extrêmes (inférieures à -20°C).

En été, la fourrure des flancs est épaisse de 25mm et celle du ventre et de la queue fait 50mm.
En hiver, la fourrure est plus épaisse et plus fournie : 30-35mm d’épaisseur sur le dos, 50mm sur les flancs, 120mm sur le ventre et 60mm pour la queue. Les poils longs durs superficiels sont éparses laissant la place à un sous poil laineux très épais.

Le manteau velu retient la chaleur du corps en assurant l’isolation contre un environnement froid. En été, la fourrure protège de la roche brulante chauffée par les rayonnements solaires de haute altitude.
Les animaux qui vivent en milieu enneigé ont souvent une couleur plus claire ce qui participent à la fois au camouflage et limite l’absorption des radiations solaires dont les UV présentes à plus haute altitude.

* Queue

La longue queue épaisse est impliquée dans la thermorégulation.

En hiver, la panthère dort en boule, lovée dans sa queue qui repose sur la tête. Cette position permet de protéger les membres et la tête qui sont des zones de pertes de chaleur facilitées. Les membres ont un rapport surface sur volume se prêtant le moins à une thermorégulation efficace tandis que la tête est une zone de métabolisme actif qui produit une grande quantité de chaleur très proche de la surface extérieure. Dans cette position, le félin se met en boule, forme présentant le rapport surface/volume le plus faible, limitant ainsi les déperditions de chaleur.

En été, le félin a tendance à s’allonger sur le dos dès 20°C, à l’abri du soleil en exposant le maximum de surface corporelle pour faciliter l’évacuation de chaleur. La partie ventrale de l’abdomen et du thorax sont des zones de fortes productions de chaleurs (activité physiologique et métabolique), dans cette position de repos, elles sont largement exposées ce qui facilitent l’évacuation de chaleur corporelle.

* Cavités nasales

Le crâne de la panthère des neiges a une forme particulière, le front est bombé et contient de vastes cavités nasales. Cette caractéristique anatomique est une adaptation au climat très froid. Avant de descendre dans les voies aériennes profondes puis les poumons, l’air extérieur très froid est réchauffé au cours de son passage dans les premières voies respiratoires supérieures et ces larges sinus.

* Soles plantaires

Elles portent une couche de poils qui protège les coussinets du froid et des sols gelés.

Adaptations morpho-anatomiques au relief de haute montagne

* Soles plantaires

Les soles plantaires sont larges et forment l’équivalent de raquettes. Elle limite l’enfoncement dans le manteau neigeux. Un coussin de poils plantaires protège les soles de l’abrasion produite par les cristaux de neiges gelés et les sols rugueux et accidentés. De plus, cette couche de poils renforce « l’effet raquette » en augmentant la surface d’appui ce qui limite les forces de pression.

* Queue

C’est un organe d’équilibration.
La panthère évolue au dessus de l’étage sylvestre dans un environnement de très haute altitude au relief fortement escarpé. Elle est apte à évoluer dans ce milieu notamment grâce à une grande aptitude au saut. L’animal est capable de réaliser des sauts impressionnants, de 10-15m en longueur à 2m de hauteur (« high jump »). La longue queue est particulièrement adaptée au cours des déplacements en fonctionnant comme un balancier.
C’est le félin avec la queue la plus longue par rapport au corps.

Illustration du rôle de la queue dans l’équilibre des mouvements

* Musculature

La panthère des neiges présente un développement musculaire caractéristique, là encore en adéquation avec une aptitude particulière pour les sauts.
La poitrine et les muscles de l’épaule sont particulièrement développés. Les muscles pectoraux reliant la partie caudale du sternum à l’humérus sont particulièrement forts et vont fonctionner comme un ressort lorsque animal saute. Parmi tous les félidés, la panthère des neiges est celui qui présente le poids relatif de musculature le plus élevé.

* Membres

Les membres postérieurs sont particulièrement forts et relativement longs participant à la réalisation des sauts.

Les membres antérieurs sont courts avec de larges soles plantaires pour faciliter la marche sur la neige.

* Robe

Grâce à sa robe claire, la panthère des neiges se confond relativement bien dans son paysage. Le camouflage est facilité par les motifs de la robe. Elle est plus claire en hiver où elle tend vers le blanc-crème avec des marques sombres moins délimitées tandis qu’en été, la teinte s’assombri et tend vers le gris.

Rôle du pelage dans le camouflage

* Yeux

La vue est un sens bien développé. Les yeux et les oreilles sont placés en haut de la tête ce qui permet de repérer les proies en s’exposant le moins possible.
Les yeux sont en position frontale offrant une vision binoculaire importante et une appréciation précise des distances mises en jeu lors de sauts et de déplacements précis et rapides.

Une partie de la couche du fond de l’œil ne présente pas de mélanine. Les rayons lumineux qui ne sont pas absorbés par un photorécepteur vont continuer leur chemin et rencontrer une structure cellulaire qui fait office de miroir ; les rayons sont réfléchis et renvoyés vers les photorécepteurs. La sensibilité est ainsi accrue et adaptée à un mode de vie crépusculaire.

Les félins perçoivent les trois couleurs. Les pupilles sont petites et rondes ce qui améliorent les capacités de prédation.

* Glandes salivaires

Les animaux évoluant à haute altitude portent moins de glandes salivaires et les échanges respiratoires sont minimum ce qui limitent les pertes d’eau.

* Gras sous-cutané

Les animaux développent des réserve de gras qui seront mobilisées lors d’une diminution des apports d’énergie alimentaire.
La panthère des neiges pourrait utiliser sa queue pour stocker des réserves qui seront utilisées quand les sources alimentaires sont rares.

* Cavités nasales

Les larges cavités nasales permettent de prélever de plus grande quantité d’air et donc plus d’oxygène dans un air où la pression en O2 s’affaiblit.

Adaptations physiologiques au froid et au milieu montagnard

Les notions présentées ci-dessous n’ont pas été montrées ni vérifiées sur la panthère des neiges spécifiquement mais s’appliquent de façon générale à des espèces évoluant en haute montagne.

Le système de thermorégulation présente des particularités propres aux espèces de montage. La génération de chaleur corporelle se fait en priorité via le catabolisme des tissus gras et l’utilisation des lipides. Ce métabolisme est très efficace pour générer de grande quantité de chaleur et soutenir un mécanisme de lutte efficace contre le froid.

Les animaux vont également développer des stratégies d’isolation. Des calculs révèlent qu’un mammifère arctique doit générer 10 fois plus de chaleur qu’un animal tropical ou bien qu’il doit présenter une isolation 10 fois plus efficace pour limiter les pertes. En général, les animaux associent une plus forte production de chaleur et une bonne isolation vis-à-vis du milieu extérieur.

Les espèces évoluant à haute altitude vont également montrer des adaptations face à la faible pression en oxygène. La circulation sanguine est plus rapide. Les érythrocytes (globules rouges) sont plus ovales ou allongés pour offrir une plus grande surface de fixation pour l’oxygène. La prolifération des globules rouges est plus rapide à haute altitude pour augmenter là encore la capacité de transport d’oxygène sanguin. L’affinité de l’hémoglobine envers le dioxygène dans les érythrocytes est plus forte lors d’une vie en altitude et l’hémoglobinémie (taux d’hémoglobine dans le sang) est plus élevée. Une faible pression partielle en O2 suffit à atteindre une saturation de la moitié de l’hémoglobine. L’absorption de l’oxygène dans les poumons est élevée (étude sur des Yacks).

Pour limiter les apports de volume liquide, les excrétions deviennent de plus en plus concentrées. Les moutons, chèvres et yacks urines de moins grands volumes en altitude.

Adaptations comportementales au froid et au milieu montagnard

Les éléments les plus marquants chez la panthère des neiges sont la descente vers de plus basses altitudes en hiver et les adaptations de positions lors des temps de repos (allongée en longueur ou enroulée en boule).

Schéma récapitulatif des adaptations de la panthère des neiges

Les différentes adaptations de la panthère des neiges : schéma récapitulatif
Cliquez sur l’image pour l’agrandir

Bibliographie

The snow leopard : ghost of the mountains, the Telegraph, Nigel Richardson, 16 décembre 2010.

Movements and activities of snow làeopard in Southwestern Mongolia, Thomas M. McCarthy, Todd K. Fuller, Bariusha Munkhtsog, 2005.

Preliminay results of a long-term study of snow leopards in South Gobi, Mongolia, Tom McCarty, Kim Murray, Kousstubh Sharla, Orjan Johansson, automne 2010.

The snow leopard in Himalaya : a step towards their conservation by studying their distribution, marking habitat selection, coexistence with other predators, and wild prey-livestock-predator interaction, Sandeep Sharma, Kamal Thapa, Mukesh K. Chalise, Trishna Dutta, Yash Veer Bhatnagar, Thomas M. McCarthy, 2006.

L’once ou panthère des neiges (Panthera uncia ou Uncia uncial), thèse de Arellano Nathalie, Ecole nationale vétérinaire de Lyon, 1997.

Webographie

www.iucnredlist.org

www.forestrynepal.org

www.snowleopard.org

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