Lorsqu'un serpent frappe, il se déplace littéralement plus vite qu'un clin d'œil, en tournant sa tête vers l'avant si rapidement qu'il peut subir des accélérations de plus de 20 G. Ces statistiques proviennent d'études sur la façon dont un serpent se fend, mord et tue, principalement sur les vipères, en partie parce que ces serpents s'appuient énormément sur leurs mollusques venimeux.
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"C'est le pivot de leur stratégie en tant que prédateurs", déclare Rulon Clark de la San Diego State University. "La sélection naturelle a optimisé une série d'adaptations autour de la frappe et de l'utilisation de venin qui les aide vraiment à devenir des prédateurs efficaces."
Cela signifie que les scientifiques supposent depuis longtemps que les vipères doivent avoir les frappes les plus rapides en ville. "Il existe ce genre de discussion préventive selon laquelle [les vipères] sont plus rapides", explique David Penning de l'Université de Louisiane, Lafayette.
Pas si vite: quand Penning et ses collègues ont comparé la vitesse de frappe de trois types de serpents, ils ont découvert qu'au moins une espèce non venimeuse était aussi rapide que les vipères. Les résultats suggèrent que le besoin de rapidité des serpents pourrait être beaucoup plus répandu qu'on ne le pense, ce qui soulève des questions sur l'évolution et la physiologie des serpents.
Penning et ses collègues ont commencé par s’intéresser à la littérature existante sur les grèves de serpent. Ils ont trouvé moins de trois douzaines d'articles décrivant la physique et la cinématique des frappes de serpents, dont la plupart portaient sur les vipères. Cela signifie que la communauté des chercheurs pourrait ignorer les milliers d'autres espèces de serpents qui peuplent le monde.
"Aussi sexy que le sujet paraisse, " dit Penning, "il n'y a pas beaucoup de recherche à ce sujet."
L'équipe s'est donc efforcée de comparer trois espèces: l'ouest du Cottonmouth et le crotale à dos de diamant de l'Ouest, qui sont tous deux des vipères, et le serpent rat non-venimeux du Texas. Ils ont mis chaque serpent dans un récipient et ont inséré un gant rembourré au bout d'un bâton. Ils ont agité le gant jusqu'à ce que l'animal frappe, enregistrant le tout avec une caméra haute vitesse. L’équipe a testé 14 serpents rat, 6 brassicoles et 12 serpents à sonnettes, enregistrant plusieurs frappes pour chaque individu.
Des enregistrements ralentis d'une expérience de laboratoire montrent deux espèces de serpents frappant un gant d'essai. (Clips vidéo avec la permission de David Penning)Tous les serpents se sont avérés être des démons de vitesse, rapporte l’équipe cette semaine dans Biology Letters . Le crotale a enregistré la plus forte accélération mesurée, à 279 mètres carrés par seconde. Mais à leur grande surprise, le serpent non-venimeux est arrivé en deuxième position à 274 mètres par seconde. C'est rapide comme l'éclair, étant donné qu'une voiture de course de Formule Un accélère à moins de 27 mètres par seconde au carré pour passer de 0 à 60 en une seconde à peine.
"J'ai été vraiment surpris, car cette comparaison n'avait pas encore été faite", déclare Clark. "Ce n'est pas que les vipères soient lentes, c'est que cette capacité de frappe à très grande vitesse est quelque chose qui semble commun à beaucoup d'espèces de serpents - ou à un éventail plus large que celui auquel on aurait pu s'attendre."
Et cela a beaucoup de sens quand on y pense, dit Penning: "Chaque serpent doit manger", dit-il. "Cela signifie que chaque serpent doit fermer la distance qui le sépare de ce qu'il doit manger ou quand il se défend."
Les serpents ont probablement développé de telles frappes rapides pour concurrencer les temps de réaction des proies, ajoute Penning. Selon l'espèce et la situation, les mammifères peuvent réagir et effectuer un mouvement observable entre 60 et 395 millisecondes. Un œil humain moyen, par exemple, couvre environ 200 millisecondes.
Selon les nouvelles mesures, un serpent peut foncer d'environ un demi-pied en seulement 70 millisecondes. Face à une telle rapidité, de nombreuses proies n’auront aucune chance, même si certains animaux sont très proches, comme le rat kangourou. Mais même si un animal peut réagir à temps, il se peut qu'il ne soit pas capable d'accélérer suffisamment pour s'échapper.
"Les serpents sont devenus très rapides", déclare Clark. "La proie subit également la pression de sélection correspondante pour être très rapide. Je suis sûr que les serpents et les choses sur lesquelles ils se nourrissent sont enfermés dans cette course aux armements co-évolutive."
De futures études sur la vitesse de frappe d'une espèce à l'autre pourraient aider à résoudre un autre problème: comment les serpents peuvent-ils supporter des accélérations aussi rapides? De nombreux animaux peuvent se déplacer rapidement, mais ils lancent généralement une langue ou un membre - pas leur tête entière. À titre de comparaison, un pilote humain peut perdre conscience en subissant moins du quart de l'accélération subie par les serpents.
"Il reste beaucoup de questions à résoudre", déclare Penning. Après tout, les chercheurs n’ont comparé les vipères qu’à une autre espèce, et il en existe des milliers d’autres. "D'après ce que nous avons vu", dit-il, "je suppose qu'il y en a de plus rapides."
