Sciences · Biologie
L’hibernation
L’hibernation est un état de vie ralentie dans lequel certains mammifères passent l’hiver : leur température, leur rythme cardiaque et leur métabolisme chutent fortement pour économiser l’énergie.
Mis à jour le 4 min de lecture
L’hiver pose aux animaux un double problème : il fait froid, ce qui oblige les espèces à sang chaud à brûler beaucoup d’énergie pour maintenir leur température, et la nourriture se fait rare. Certains fuient (voir migration animale) ; d’autres affrontent le froid ; les hibernants, eux, mettent leur organisme presque à l’arrêt pendant des mois. Ce n’est pas un long sommeil, mais une transformation profonde et réglée de la physiologie.
Ce qui change pendant l’hibernation
Exemple d’un petit hibernant typique, la marmotte des Alpes ou le loir.
| Paramètre | Animal actif | En hibernation profonde |
|---|---|---|
| Température corporelle | environ 37 °C | quelques degrés au-dessus de la température du terrier (souvent 3 à 10 °C) |
| Rythme cardiaque | plus de 100 battements par minute | quelques battements par minute |
| Respiration | régulière | quelques mouvements par minute, parfois de longues pauses |
| Métabolisme | 100 % | souvent 2 à 5 % de la valeur de repos |
| Alimentation | normale | aucune (ou réserves stockées chez certains) |
L’animal n’abandonne pas sa régulation : il abaisse sa consigne thermique (voir homéostasie). Si la température du terrier approche du gel, il produit de la chaleur pour ne pas geler.
Qui hiberne ?
| Animal | Particularités |
|---|---|
| Marmotte | Hiberne en groupe familial jusqu’à 6 mois environ |
| Loir et lérot | Hibernation longue, souvent de plus de 6 mois, d’où l’expression « dormir comme un loir » |
| Hérisson | Hiberne d’environ novembre à mars en Europe |
| Chauves-souris d’Europe | Toutes les espèces européennes hibernent, souvent dans des grottes ; un réveil répété par dérangement peut leur être fatal |
| Spermophile arctique | Température interne descendant sous 0 °C, autour de -2,9 °C, record chez les mammifères |
| Lémurien Cheirogaleus (Madagascar) | Premier primate hibernant connu, pendant la saison sèche, dans des arbres creux |
| Engoulevent de Nuttall (Amérique du Nord) | L’un des rares oiseaux connus capables d’une véritable hibernation |
Les reptiles, amphibiens et insectes sont ectothermes : leur température suit déjà celle du milieu. Ils passent l’hiver dans un état de vie ralentie appelé brumation chez les reptiles, ou diapause chez les insectes. Certaines grenouilles nord-américaines, comme la grenouille des bois, supportent même de geler partiellement grâce à du glucose qui protège leurs cellules.
Le cas de l’ours
L'ours brun passe l’hiver dans une tanière pendant 3 à 7 mois selon les régions, mais sa température ne descend que d’environ 4 à 6 °C, autour de 32 à 35 °C. On parle parfois de « sommeil hivernal » ou de torpeur hivernale plutôt que d’hibernation vraie. Les physiologistes considèrent toutefois de plus en plus qu’il s’agit d’une forme d’hibernation, car son métabolisme baisse de 70 % environ et son cœur peut descendre à moins de 10 battements par minute.
L’ours ne mange pas, ne boit pas, n’urine pas et ne défèque pas pendant des mois, recycle l’urée en protéines, ne perd presque pas de masse musculaire ni osseuse, et les femelles mettent bas et allaitent dans la tanière. Ces capacités intéressent la médecine, par exemple pour prévenir la fonte musculaire des patients alités ou des astronautes.
Comment se déroule une saison d’hibernation ?
- Préparation (automne) : l’animal mange beaucoup et accumule de la graisse, en particulier de la graisse brune, spécialisée dans la production de chaleur. Certains, comme le hamster ou l’écureuil, stockent plutôt des provisions.
- Entrée en hibernation : déclenchée par le raccourcissement des jours, la baisse de température et la raréfaction de la nourriture, sous contrôle d’horloges internes annuelles.
- Phases de torpeur de quelques jours à quelques semaines, interrompues par de brefs réveils (quelques heures à un jour) où la température remonte à 37 °C. Ces réveils, dont la fonction exacte reste discutée (élimination de déchets, besoin de sommeil véritable, fonctionnement immunitaire), consomment l’essentiel de l’énergie dépensée pendant l’hiver.
- Réveil printanier : la graisse brune et les frissons réchauffent l’organisme en quelques heures. Les mitochondries de la graisse brune produisent alors de la chaleur au lieu d’ATP.
Hibernation, torpeur et estivation
| Phénomène | Durée | Exemple |
|---|---|---|
| Torpeur journalière | Quelques heures, souvent la nuit | Colibris, certaines souris et chauves-souris |
| Hibernation | Plusieurs semaines à plusieurs mois | Marmotte, loir, hérisson |
| Estivation | Saison chaude et sèche | Certains escargots, dipneustes, lémuriens de Madagascar |
Pourquoi ne pas réveiller un animal en hibernation
Chaque réveil forcé coûte une partie importante des réserves de graisse. Un hérisson ou une chauve-souris réveillé plusieurs fois pendant l’hiver peut épuiser ses réserves avant le printemps et mourir. C’est pourquoi les grottes à chauves-souris sont souvent fermées au public en hiver.
L’hibernation et l’être humain
L’être humain n’hiberne pas. Mais la médecine utilise une hypothermie contrôlée, de l’ordre de 32 à 36 °C, pour protéger le cerveau après certains arrêts cardiaques, et les agences spatiales étudient la possibilité d’un état de « torpeur » pour les longs voyages, par exemple vers Mars. Aucune méthode d’hibernation humaine n’existe aujourd’hui.
Questions fréquentes
Les animaux dorment-ils pendant l’hibernation ?
Pas au sens habituel. L’activité cérébrale est très ralentie pendant la torpeur profonde. D’ailleurs, lors des réveils périodiques, de nombreux hibernants entrent dans un sommeil normal, comme s’ils devaient récupérer.
Les écureuils hibernent-ils ?
L’écureuil roux d’Europe n’hiberne pas : il reste actif, se repose davantage par grand froid et puise dans ses cachettes de graines. Certains écureuils terrestres d’Amérique du Nord, comme les spermophiles, sont en revanche de vrais hibernants.
Quelle différence entre hibernation et hivernation ?
Le terme « hivernation » est parfois utilisé pour les animaux à sang froid qui passent l’hiver en vie ralentie, ou plus largement pour le fait de passer l’hiver dans un lieu. L’hibernation au sens strict concerne les endothermes qui abaissent volontairement leur température.