« C’est quoi la glue collante qui sort des arbres? »

Si tu as déjà pris une pause contre un arbre lors de ta dernière randonnée, tu es peut-être reparti.e avec une substance collante sur tes mains ou tes vêtements. En plus du « ewww » que tu as surement exprimé, tu t’es peut-être demandé « mais c’est quoi la glue collante qui sort des arbres? ». Aujourd’hui c’est ton jour de chance car on répond enfin à ta question! Et on te conseille aussi d’arrêter de t’appuyer sur des arbres, pour l’amour de tes vêtements.

La glue collante qu’on voit parfois sortir des arbres, à cause de trous d’animaux ou quand on a coupé une branche, c’est la sève de l’arbre. Elle est essentielle au fonctionnement de ces grands végétaux.

(Mais, attention! La substance d’apparence gluante qu’on voit souvent sortir des conifères ce n’est pas de la sève. C’est plutôt de la résine, qui peut être protectrice et qui est seulement sécrétée par certains arbres, mais on y reviendra!)

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L’utilité de la sève

C’est un peu l’équivalent du sang pour les arbres : elle est liquide, transporte des éléments nutritifs (sels minéraux, acides aminés, sucres) à travers des « vaisseaux » entre les différents organes de la plante (racines, tronc, feuilles). Il existe cependant deux types de sève qui circulent dans les arbres!

La sève brute, c’est celle qui va capter les sels minéraux dans le sol. Elle démarre donc son voyage au niveau des racines de végétaux. En passant par des vaisseaux en forme d’anneaux ou de spirales, elle va pouvoir monter le long du tronc vers les feuilles du végétal*. Dans les feuilles, elle fournit aux cellules les éléments nutritifs nécessaires pour la réalisation de la photosynthèse.

Lorsque la photosynthèse a eu lieu, c’est la sève élaborée, riche en acides aminés et sucres produits par ce phénomène, qui part dans les organes tels que les fruits, les graines ou encore les tubercules au niveau des racines. C’est aussi cette sève qui voyagera des organes de réserve vers les tiges en formation, afin de leur fournir l’énergie nécessaire à leur croissance.

Une sève qui ne sert pas qu’aux arbres!

Bien qu’elle soit indispensable aux arbres, la sève est aussi utilisée par plusieurs autres êtres vivants, notamment de nombreux animaux.  

Au printemps, plus précisément au « temps des sucres », notre espèce fait une grande utilisation de la sève de certains arbres pour la transformer en tire, sucre ou sirop! Attention, contrairement à ce qu'on longtemps pensé, l’eau d’érable qui est récoltée dans les érablières n’est pas de la sève!

La sève des arbres ne circule pas durant l’hiver. Les réserves de sucre que la sève élaborée contient s’accumulent dans les racines à l’automne, et remonte dans l’arbre avec l'eau au printemps. En faisant des trous dans le tronc, il est alors facile de récolter une partie de l'eau qui monte. La fin de la saison des sucres est marquée par la montée de la sève brute.

Pour le sirop de bouleau, par contre, c’est la sève brute qui est récoltée. Nous récoltons aussi de la sève élaborée dans d’autres espèces de plantes, par exemple le palmier sucrier, pour faire du vin de palme ou d’autres types de produits tels que la gomme arabique, qui sert pour épaissir!

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Au Québec, il n’y a pas que les humains qui apprécient les qualités gustatives de la sève des arbres. Elle est aussi un élément central de la vie de plusieurs pics!

Le pic maculé en a fait son régime alimentaire principal. Pour se nourrir, il perce plusieurs petits trous dans l’écorce. Deux types de trous sont utiles pour son alimentation : des trous profonds et ronds, dans lesquels il va enfoncer son bec pour trouver et lécher la sève; et des trous rectangulaires moins profonds où la sève coulera continuellement, attirant les insectes donc le pic va pouvoir se régaler.

Pour le grand pic, la sève est un aliment plus occasionnel, mais surtout une alliée face aux prédateurs. Pour nicher, le grand pic creuse des cavités dans les vieux pins. Lorsqu’il est bien installé, il va donner des coups de bec dans le tronc tout autour de l’entrée, ce qui va faire couler la sève autour du trou. Cette barrière collante sera bien utile pour dissuader les intrus d’entrer! Fait intéressant : le grand pic peut creuser plus de 15 trous dans un même arbre, ce qui lui offre 15 échappatoires différentes en cas de danger.  

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Les nombreux trous creusés par les grands pics ou les pics maculés sont facilement visibles durant l’hiver, lorsque les feuilles tombées dévoilent les troncs nus. Tu y observeras peut-être les restes de sève séchée!

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NOTE

* La sève monte depuis les racines vers les feuilles grâce au phénomène d’osmose de l’eau qu’elle contient, et la capillarité.

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Par Julie, chargée de projet

Sources images : Lady Dragonfly CC, Dennis Church

On est en mars; les journées deviennent plus chaudes, plus ensoleillées, plus longues, et on commence à imaginer le retour de la verdure sur nos arbres et dans nos jardins. En même temps, la sève commence à couler dans les érables, le temps des sucres est entamé!

T’es-tu déjà demandé.e comment les plantes font pour faire circuler la sève de leurs racines au bout de leurs branches et vice-versa? Après tout, un arbre, c’est vraiment grand, et ils arrivent pourtant à s’approvisionner en eau, en nutriments et en sucres sans cœur pour pomper et faire circuler cette bonne soupe à travers les dizaines de mètres de tuyaux qui montent et descendent le tronc…

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D’abord, il faut comprendre que les plantes vasculaires, c’est-à-dire les plantes qui possèdent des vaisseaux spécialisés pour le transport de la sève, ont deux types de tissus conducteurs avec des rôles différents : le xylème et le phloème. Tous nos arbres, arbustes, fleurs, herbes et fougères sont des plantes vasculaires. Dès qu’il y a présence de racine, tige, ou feuille, il y aura forcément des vaisseaux de xylème et phloème. En fait, ces structures sont des adaptations qui ont permis aux végétaux de conquérir le milieu terrestre, leur offrant la possibilité de s’ancrer dans la terre et absorber l’eau et les nutriments de celle-ci. (Les plantes non vasculaires, quant à elles, sont les petites plantes primitives comme les mousses et les algues qui n’ont pas de structures complexes et qui requièrent beaucoup d’humidité dans leur environnement afin de survivre, puisqu’elles absorbent l’eau directement de leur milieu.)

Alors, sachant tout ça, le xylème et le phloème, c’est quoi exactement, comment ça marche?

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Le xylème : ascenseur d’eau par excellence

Commençons avec le xylème. Il est formé de cellules mortes et donc vides (oui oui!) appelées trachéides ou éléments de vaisseau. Ceux-ci sont disposés bout à bout et reliés l’un à l’autre par des perforations qui forment ainsi des tubes continus facilitant la circulation de ce qu’on appelle la sève brute, composée d’eau et de nutriments (les fameux NPK sur les contenants d’engrais en magasin) puisés dans le sol (1). Le rôle du xylème est donc de transporter cette sève brute des racines vers les parties aériennes de la plante (2). C’est un système à flux directionnel, du bas vers le haut* qui peut atteindre une vitesse de 24 à 72 km/h!  

Mais tu te demandes sans doute comment ça fonctionne si la plante n’a pas de système de pompage pour faire monter la sève — après tout, nous savons tous que la gravité aura tendance à faire descendre les choses. Eh bien, ici il faut faire une petite parenthèse pour parler d’une propriété physique de l’eau, tu verras que c’est la clé du mystère. Les molécules d’eau forment des liens hydrogène entre elles; ces liens sont très forts et résistants à la cassure. C’est ce qui donne la tension de surface nous permettant de remplir un verre au-delà du rebord ou permettant à un insecte de « patiner » sur la surface d’un marais.  

Si on revient à notre plante et son tube de xylème, regardons un peu ce qu’il y a à l’autre extrémité : les feuilles. Chaque feuille est criblée d’innombrables petits trous appelés stomates par lesquels de l’eau s’évapore de l’intérieur de la feuille vers l’environnement extérieur plus sec (3). Ce phénomène appelé transpiration est responsable de la perte d’une importante quantité d’eau par les plantes—un seul plant de maïs perdra 60 L d’eau par transpiration au cours d’une saison de croissance; c’est 4 millions de litres d’eau par hectare pour un champ de maïs! Les molécules d’eau qui s’évaporent par le haut de la plante tirent sur leurs voisines par liens hydrogène, et comme toute la colonne d’eau du xylème est liée par ces liens, c’est toute la colonne d’eau qui finit par monter sous cette force d’aspiration. Un deuxième phénomène, une poussée vers le haut exercée par l’entrée de l’eau dans les racines par osmose, contribue aussi un peu à la circulation de la sève brute. Mais cette pression racinaire n’est pas assez forte pour faire circuler la sève sur toute la longueur d’un arbre, seulement sur quelques mètres au mieux. C’est vraiment l’hypothèse de cohésion-tension, soit la transpiration par les feuilles qui tire la colonne d’eau vers le haut, qui fit le mieux pour expliquer la circulation de la sève brute dans le xylème.

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Le phloème : transporteur de sucres et réseau intranet

Maintenant qu’on a bien fait le tour de la sève brute et de la circulation dans le xylème, qu’en est-il du phloème mentionné tout à l’heure? Les tubes de phloème sont aussi faits de cellules reliées bout à bout, appelés cellules criblées chez les fougères et conifères, et éléments de tubes criblés chez les plantes à fleurs (incluant les feuillus). Contrairement aux cellules du xylème, celles du phloème sont vivantes, maintenues en vie, malgré qu’elles soient presque vide, par des cellules compagnes. Le rôle du phloème est de transporter la sève élaborée (7), riche en produits de la photosynthèse comme des sucres (6), depuis les organes source (ou producteurs) aux organes cible (ou consommateurs). Contrairement au xylème, le flux du phloème n’a pas de direction : la sève va circuler selon le gradient de concentration des sucres pour les emmener là où la plante en a le plus besoin, de haut en bas, de bas en haut, ou latéralement! La circulation pourrait se faire des feuilles où les sucres sont produits vers les racines où les sucres seront transformés en amidon pour être stockés pour l’hiver, ou bien depuis les feuilles aux fleurs ou aux fruits pour alimenter leur croissance, ou bien encore depuis les racines aux bourgeons pour stimuler leur ouverture au printemps.

Le phloème est une véritable autoroute d’information à travers toute la plante; en plus des sucres, il va transporter des messages d’une partie de la plante à une autre, comme un stimulus généré par une attaque d’insecte ou une infection localisée qui va déclencher une réaction de défense dans toute la plante. C’est comme si chaque plante a un réseau intranet personnel!

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Sachant comment c’est complexe à l’intérieur d’une plante, peut-être verras-tu les nouvelles pousses vertes autour de toi d’un nouvel œil ce printemps!

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NOTES

* Il existe certaines exceptions à la direction du flux dans le xylème, notamment chez les érables au printemps.

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Par Sarah, éducatrice-naturaliste spécialiste

Sources images : Pixabay, GUEPE, Pixabay

Est-ce que certains arbres sont immortels? C’est surement une question que tu t’es déjà posée quand tu as entendu parler d’un arbre de 5 000 ans.  5 000 ans!! Tu en as vu passer de l’histoire après tant d’années à tenir debout! C’est pour cela qu’on appelle les arbres des témoins du passé.  

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Croque-carotte et tronc qui vieillit  

Pour retracer cette histoire, les scientifiques utilisent une technique nommée la dendrochronologie. Alors qu’est-ce que c’est la dendrochronologie? Cette technique permet de compter l’âge des arbres à partir des cernes présents à l’intérieur du tronc qui porte et protège les parties vitales. Je te parle de cernes mais ce ne sont pas ceux du lendemain de veille. 😉 Ceux-ci tu en as surement déjà vu sur des souches d’arbres, peut-être même t’es-tu amusé.e à les compter! Ces cernes, ou cercles concentriques, ce sont les marques des saisons qu’ont vécues les arbres. Après l’automne et l’hiver, durant lesquels l’arbre s’est mis en dormance, l’arrivée du printemps offre de grandes ressources en eau et sels minéraux dans les sols, tandis que le soleil et le dioxyde de carbone viennent caresser les aiguilles ou les toutes nouvelles feuilles. À cette période les arbres vont grossir par une forte production de bois avant de subir un ralentissement estival qui permet de rediriger l’énergie utilisée pour la reproduction. Ça, on y reviendra.  

Alors, pour compter son âge pas besoin de prendre ta hache pour lui faire une petite coupe! Il suffit de prélever une carotte. Je te vois bien imaginer la carotte que tu mets sur ton bonhomme de neige après une belle tempête, mais ce n’est pas celle-là. Une carotte, c’est un échantillon de bois que l’on prélève depuis le centre de l’arbre, là où la graine a éclos, représentant la partie la plus âgée du bois, jusqu'au dernier cerne sous l’écorce. Après le carottage — n’étant pas Bugs Bunny mangeant sa carotte mais le nom de la technique d’échantillonnage — il ne reste plus qu’à compter et observer les cernes pour apprendre de son histoire.  

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Sage arbre assis sur son banc analyse le temps passant  

Je te disais tantôt que nos chers amis les arbres étaient des témoins du passé. En effet, en fonction de l’apparence de leurs cernes il est possible de déduire de l’information sur les différentes perturbations climatiques et environnementales qui sont survenues au cours de leur vie. Prenons par exemple un printemps où l’arbre n’a pas beaucoup grandit. Le cerne clair sera de petite taille. Tu le savais peut-être mais, au cas où, sache que le printemps et l’été (soit les périodes de croissance) sont représentés par les cernes clairs tandis que l’automne et l’hiver (soit les périodes de dormance) par ceux foncés. Ainsi, à partir de l’observation de ce cerne clair nous pouvons voir qu’il s’agit d’une période durant laquelle l’arbre a manqué de ressources et a moins grandi. En comparant les cernes d’un arbre avec ceux des autres aux alentours, on peut donc former des hypothèses sur la cause. Cette technique nous permet aussi d’observer l’impact des activités humaines au sein d’une forêt. Par exemple, défricher une forêt va permettre le passage de la lumière qui favorisera la croissance des arbres restants. Les cernes clairs des printemps suivant cette perturbation seront donc plus grands que les années précédentes.  

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Au gré des changements, survivre est le plus important  

Si, jusque-là, tu as bien compris, l’âge d’un arbre dépend donc de l’évolution de son environnement. Dépendant des ressources disponibles dans son habitat, il aura plus ou moins de facilité à puiser dans les ressources pour se bâtir une santé de fer. Ainsi, le manque de ressources ou les stress environnementaux (comme les perturbations humaines, changements climatiques, insectes ravageurs, maladies, ….) peuvent raccourcir sa durée de vie maximale.  

Mais, leur durée de vie maximale, c’est quoi? En voilà une bonne question! Est-ce que les arbres les plus gros et les plus grands seront les plus vieux? Eh non! Chez les arbres, il n’y a pas de règles. Toutefois, des durées de vie moyennes ont été déterminées pour certaines essences d’arbres*. Ainsi, le ginko biloba pourrait vivre environ 1000 ans, tandis que le noyer a une durée de vie approximative de 300 ans et le bouleau 100 ans. L’érable à sucre vit dans les 300 ans et, l’érable noir, 200 ans. Enfin, pour nos petits chéris canadiens, l’érable rouge et l’érable argenté ont une longévité moyenne de 80 à 130 ans. Je pourrais te faire une liste de 100 pages, mais t’en aurais vite ras la casquette. Alors, le plus important c’est de comprendre que, malgré l’évaluation approximative de leur durée de vie, l’âge d’un arbre se détermine au cas par cas. En effet, dans une forêt exploitée, les arbres vivent moins de 50 % de leur durée de vie. Et ceux qui vivent en banlieue ont une vie raccourcie, comme celle de l’érable à sucre qui y vivrait seulement 75 années au lieu de 300 au sein d’un écosystème forestier.  

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Ainsi, comme nous, les arbres sont constitués de cellules et comme tout être cellulaire ils vieillissent d’année en année. Cependant, grâce à l’étude des cernes des arbres, notamment celle faite sur le ginko biloba, les chercheurs se sont aperçus que les vieux arbres ralentissent leur croissance et mobilisent des gênes présents dans leur organisme pour lutter contre les stress qu’ils subissent dans leur environnement (agressions, déshydratations, maladies, changements climatiques, etc.). Ce mécanisme naturel métabolisant des éléments chimiques dans leur organisme leur permet une meilleure résilience et ce, même sans subir de perturbations. L’hypothèse serait donc que la résistance au stress leur permettrait de vivre encore plus longtemps.

Si on suit cette logique, je te laisse tout de suite aller prendre une grande bouffée d’air frais au pied d’un arbre pour ses belles propriétés!  

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NOTES
* Une essence d’arbre, c’est un jargon qu’on utilise quand on parle d’une espèce, une sous-espèce ou une variété d’arbres.

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Par Agathe, éducatrice-naturaliste

Sources images : Piqsels, PxHere, Coralie Mercier

Le béluga. La fameuse baleine blanche du Saint-Laurent. Ce cutie est un emblème fort de la fragilité du fleuve. Sa blancheur, son melon bien rond, son petit sourire en coin, sa rareté, son histoire… tout ça fait du béluga, une espèce charismatique bien spéciale.

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Le béluga est une baleine à dents qui appartient à la famille des monodontidae, comme le narval, des baleines qui n’ont pas de nageoire dorsale et ont une flexibilité dans le cou qui leur donne un p’tit air curieux sur les photos. Le béluga est une baleine nordique de l’océan arctique qui vit près du cercle polaire. Fun fact, au Québec, on est assez chanceux de pouvoir observer les bélugas si facilement. En fait, la population du Saint-Laurent, c’est la population la plus au sud de toute la planète! Merci à la dernière glaciation qui leur a permis de nager jusqu’ici et de rester dans les eaux froides de notre grand estuaire!

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Être un mammifère marin résident de l’estuaire du Saint-Laurent ce n’est pas donné à toutes les espèces. Chez les baleines, il n’y a que les bélugas qui sont ici toute l’année (à part quelques observations inusitées d’autres espèces en hiver). Lorsqu’ils migrent, les bélugas rejoignent le golfe ou le fjord du Saguenay, selon les saisons. Mais comme il s’agit d’une baleine nordique bien adaptée à l’eau froide, le béluga n’a pas besoin de rejoindre les eaux tropicales pour mettre bas: il le fait ici au début de l’été!

En étant donc isolée des autres populations de la même espèce, la population du Saint-Laurent vit toutes sortes de problématiques. D’abord, la chasse à la baleine a fait diminué drastiquement le nombre d’individus présents dans le Saint-Laurent (comme les bisons…). On chassait autrefois le béluga, ou le marsouin blanc comme on l’appelait dans l’temps, pour toutes sortes de raisons: sa graisse pour allumer les phares et les lanternes, sa chaire, mais surtout, on chassait le béluga pour simplement l’éliminer. Il avait la réputation de nuire à la pêche à la morue et le gouvernement payait alors les chasseurs qui lui ramenaient les queues des bélugas abattus. On bombardait littéralement les groupes de bélugas avec des avions, les accusant de manger toute la morue du fleuve. T’as bien lu. Et pourtant, une dizaine d’années plus tard, lors de la première étude biologique sur l’espèce, on découvre que le béluga préfère manger des petites espèces de poissons sans intérêt commercial… #mercilascience

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Aujourd’hui, bien que la chasse soit interdite depuis quelques décennies, il reste que le béluga a de la difficulté à se remettre de cette chasse abusive. Les naissances n’arrivent pas à faire augmenter le nombre d’individus de la population. Chaque année, beaucoup de bélugas meurent de cancers ce qui est très inusité pour une espèce sauvage. Les hypothèses sont nombreuses: stress causé par le bruit des bateaux, réchauffement de l’eau et changement dans la diète, bioaccumulation de médicaments dans les tissus ce qui mélange les hormones des mâles et des femelles affectant alors leur fitness (ou leur fertilité)… Toutes les carcasses de bélugas sont envoyées à la faculté de médecine vétérinaire de l’Université de Montréal à Saint-Hyacinthe pour une autopsie détaillée.

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Les temps ont bien changé et on protège maintenant le plus possible cette population de bélugas de plus en plus fragile. Selon Pêches et Océans Canada, vers la fin des années 1800, on estimait à 10 000, le nombre de bélugas dans notre estuaire. Aujourd’hui, la population compte entre 800 et 900 individus. C’est donc toute une chance de pouvoir les observer dans l’estuaire du Saint-Laurent!  

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Sources images : Piqsels, Luca Galuzzi

« C’est quoi le deal avec le gros front des baleine? »

Pourquoi certaines baleines ont des bosses sur la tête? Ce n’est pas parce qu’elles ont foncé dans des rochers… (－‸ლ) Ce sont des melons! Ces bosses sont en réalité des amas graisseux qu’on retrouve au niveau du front des baleines juste devant leur évent (la narine des cétacés, par où leur souffle est expulsé). Chez les bélugas, il est très prononcé, mais, même s’il ne paraît pas, il faut savoir que toutes les baleines à dents* possèdent un melon. La fonction précise de cette masse n’est pas tout à fait claire. On s’entend pour dire que c’est un organe relatif à l‘audition de ces baleines et à leur système d’écholocation (oui, oui, les baleines font de l’écholocation, comme les chauves-souris). Il servirait principalement à diriger et moduler les sons émis par les animaux et il agirait comme une lentille sonore pour la captation des sons.

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La masse est faite de gras, mais aussi de cire et sa composition varie à travers le melon lui-même. En général, le centre (le noyau) est plus cireux que les zones externes et conduit le son plus lentement. Cette variation des composantes agit donc comme une lentille et ralentit le son graduellement pour le concentrer. Ensuite, le son est reçu par des sacs d’air autour du melon et par le crâne lui-même. Le principe de focalisation du son est aussi bon pour l’émission des ondes sonores. Les baleines à dents s’en servent donc pour communiquer (entendre les sons des autres baleines), mais aussi pour émettre des ondes sonores qui leur permettent de faire de l’écholocation pour se diriger dans l’eau.

La quantité de matière cireuse n’est pas la même pour chaque espèce, ainsi le melon de certaines baleines à dents, comme les cachalots et les dauphins, réduit grandement la vitesse du son tandis que les narvals et les bélugas n’ont que très peu ou pas de cire dans leur melon.  

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En parlant des bélugas, on dit que leur melon est unique. Cette baleine peut changer la forme de son melon, comme elle le veut. Cette adaptation permet probablement de modifier l’amplitude, la forme, la fréquence et la direction des ondes sonores de leur faisceau d’écholocation. Pratique. Le béluga est aussi appelé le « canari des mers » car il émet toutes sortes de sons et de cliquetis qu’ils captent ensuite avec leur melon!

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Alors, ces bosses, ce sont des porte-voix et des cornets auditifs tout à la fois. #2pour1

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NOTES

* Il existe des baleines à dents et des baleines à fanons, selon leur mode d’alimentation. On te jase de cette classification juste ici parce que c’est fascinant. Le melon, on le retrouve donc chez nos cétacés avec des dents : les dauphins, les marsouins, les épaulards, les cachalots, les narvals (les licornes des mers), les globicéphales et les bélugas.

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Sources images : Gabriel Barathieu