La défense spiralée du narval compte parmi les structures les plus insolites du monde animal. Elle peut atteindre plus de deux mètres de long tout en poussant de manière presque parfaitement droite. Pour la première fois, des chercheurs ont étudié, à l’échelle du nanomètre, comment cette croissance étonnante est possible. Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique Nature Communications.
Ce que l’on croit être une défense est en réalité une canine fortement allongée. Chez la plupart des narvals mâles, la dent gauche pousse vers l’extérieur à travers la lèvre supérieure, formant ainsi la spirale à gauche caractéristique. Contrairement aux défenses des éléphants ou des morses, elle ne présente toutefois pratiquement aucune courbure.
Pour comprendre pourquoi, une équipe de recherche internationale dirigée par Henrik Birkedal, de l’université d’Aarhus, a examiné cette dent à l’aide de techniques modernes de radiographie tridimensionnelle. Les scientifiques ont ainsi pu reconstituer son architecture interne, depuis les minuscules fibres de collagène minéralisées jusqu’à la spirale visible.
Le résultat est surprenant : La dent du narval est constituée de deux structures à sens de rotation opposés qui agissent conjointement. Dans la couche externe, appelée cément, les fibres de collagène s’organisent en hélice à gauche. Dans la dentine sous-jacente, en revanche, elles forment une structure à droite. La plupart des fibres s’étendent presque parallèlement à l’axe longitudinal de la dent.
Selon les chercheurs, cela crée une sorte d’équilibre mécanique. Les rotations opposées pourraient empêcher la dent de se courber au cours de sa croissance. En même temps, elles lui confèrent une stabilité face aux forces de flexion et de torsion. La défense du narval est considérée comme la seule défense connue dans la nature qui pousse de manière pratiquement droite.
Les défenses du narval poussent tout au long de la vie. Leurs couches de croissance annuelles ressemblent aux cernes d’un arbre et peuvent fournir des informations sur l’âge et les conditions de vie des animaux. Des études montrent en outre que les propriétés chimiques des défenses peuvent être mises en relation avec les habitats des narvals autour du Groenland.
En revanche, la raison pour laquelle ces dents remarquables se sont développées à l’origine n’est pas encore clairement établie. De nombreux indices suggèrent qu’elles jouent un rôle dans le choix du partenaire et dans la hiérarchie sociale des mâles. On a toutefois également observé des narvals utiliser leurs défenses de manière ludique.
Cette découverte pourrait même avoir une portée au-delà de la recherche sur les narvals. La combinaison de dureté, de flexibilité et de structures hélicoïdales opposées pourrait à l’avenir servir de modèle pour de nouveaux matériaux composites particulièrement résistants.
Heiner Kubny, PolarJournal