Une lettre anonyme adressée au Pennsylvania Journal en décembre 1775 décrit comment l’écrivain a observé l’image d’un serpent à sonnette représentée sur un tambour appartenant à un Marine avec les mots » Don’t Tread on Me » épelés sous l’image du serpent. L’auteur poursuit en émettant une théorie sur la raison pour laquelle ce symbole a été choisi par le Marine et sur sa signification. L’écrivain a commencé par exposer les caractéristiques qui distinguent les serpents à sonnettes des autres animaux et a supposé pourquoi ces mêmes propriétés peuvent être utilisées de manière appropriée pour symboliser les États-Unis d’Amérique:
« Je me suis souvenu que son œil surpassait en luminosité, celui de tout autre animal, et qu’il n’a pas de paupières. Elle peut donc être estimée comme un emblème de vigilance. Elle ne commence jamais une attaque, et, une fois engagée, ne se rend jamais : elle est donc un emblème de magnanimité et de vrai courage. Comme si elle voulait prévenir toute velléité de querelle avec elle, elle dissimule, dans le palais, les armes dont la nature l’a parée, de sorte que, pour ceux qui ne la connaissent pas, elle apparaît comme un animal sans défense ; et même lorsque ces armes sont montrées et étendues pour sa défense, elles paraissent faibles et méprisables ; mais leurs blessures, si petites soient-elles, sont décisives et fatales. Consciente de cela, elle ne blesse jamais ‘avant d’avoir généreusement donné un avis, même à son ennemi, et de l’avoir mis en garde contre le danger de la fouler.
-An American Guesser »
Bien que le paragraphe ci-dessus ait été écrit anonymement, les spécialistes de l’histoire pensent que l’auteur était Benjamin Franklin. L’intégralité de la lettre peut être consultée à l’adresse http://greatseal.com/symbols/rattlesnake.html.
Ce court blogue examinera les attributs du venin des crotales.
Quel est le but du venin des crotales ?
Il existe deux grandes catégories de venins : ceux qui sont destinés à soumettre les proies et ceux qui sont destinés à dissuader les prédateurs. Les crotales ont fait évoluer leur venin pour soumettre leurs proies et commencer le processus de digestion. La figure 1 montre un crotale des bois (Crotalus horridus) en train de consommer un écureuil gris de l’Est (Sciurus carolinensis) après l’avoir maîtrisé avec son venin. Ils disposent d’un ensemble spécial de protéines et d’enzymes pour les aider à accomplir cette tâche. Malheureusement, bien que les crotales aient évolué leur venin pour l’utiliser afin d’obtenir de la nourriture plutôt que comme mesure défensive, une morsure défensive a néanmoins pour effet que ces composés digestifs déchirent les tissus corporels et provoquent douleur, gonflement et nécrose.
Figure 1. Ce crotale des bois (Crotalus horridus) a été photographié par l’auteur alors qu’il consommait un écureuil gris de l’Est (Sciurus carolinensis) dans le comté d’Alachua, en Floride, après l’avoir maîtrisé avec du venin. Ce serpent fait partie de la population dont on pense qu’elle a une concentration de venin neurotoxique plus élevée que les populations situées au nord de l’Interstate 10.
Photographie et copyright de l’auteur, Jason Seitz
De quoi est composé le venin des crotales ?
Le venin des crotales est un mélange d’hémotoxines et de neurotoxines, mais ce sont surtout des hémotoxines. Les hémotoxines ciblent les tissus et le sang, provoquant des hémorragies et des nécroses. Leur venin est en fait un cocktail d’éléments chimiques. Les neurotoxines ciblent le système nerveux, certaines pouvant provoquer une paralysie. Si chaque espèce de serpent venimeux possède un cocktail de protéines et d’enzymes qui lui est propre par rapport aux autres espèces, certaines données suggèrent que la concentration relative de neurotoxines par rapport aux hémotoxines peut varier régionalement, même au sein d’une espèce de serpent donnée. Par exemple, certains chercheurs pensent qu’un pourcentage significatif de crotales des bois au sud de l’Interstate 10 (I-10) en Floride a une concentration plus élevée de venin neurotoxique que les crotales des bois au nord de ce corridor. Les diverses protéines et enzymes contenues dans le venin du crotale ont un effet synergique qui a évolué pour déclencher un effondrement cardiovasculaire total de la proie visée par le serpent. Lorsqu’un crotale mord pour se défendre, les effets sont édulcorés en raison de la grande taille d’une personne par rapport à sa proie (généralement un rongeur).
Certains travaux récents de scientifiques ont révélé que certaines formes de venins hémotoxiques ne sont pas immunogènes, c’est-à-dire qu’elles ne déclenchent pas de réponse immunitaire de la part de la victime. Ils échappent au système immunitaire de l’animal envenimé, si bien qu’aucun anticorps n’est produit pour combattre les toxines. Ceci est troublant car les antivenins sont produits en injectant du venin à un grand animal, généralement un cheval, et en récoltant plus tard les anticorps créés par le cheval qui peuvent être utilisés ultérieurement pour traiter les victimes de morsures.
Les venins hémotoxiques tels que ceux des crotales commencent à désassembler les composants structurels des vaisseaux sanguins et des tissus dès qu’ils sont injectés. Ceci est fait par les métalloprotéases, qui sont des enzymes protéases qui utilisent un métal comme catalyseur dans l’hydrolyse des liaisons peptidiques. Comme ces enzymes dégradent même les protéines responsables du maintien des parois cellulaires des vaisseaux sanguins, il en résulte des hémorragies localisées, envoyant du sang dans les tissus environnants. Les mêmes métalloprotéases agissent également pour détruire les muscles squelettiques. Autre composant de la toxine du crotale, les phospholipases provoquent la mort des tissus musculaires en attaquant leurs membranes cellulaires. Certaines de ces phospholipases possèdent des enzymes qui créent des trous dans les parois des cellules musculaires en brisant les phospholipides qui maintiennent les membranes ensemble. D’autres phospholipases utilisent des moyens non encore identifiés pour détruire les cellules musculaires.
Il existe encore d’autres enzymes contenues dans le venin de crotale qui provoquent la destruction. Il s’agit notamment des hyaluronidases et des sérine protéases, chacune ayant son propre type de mécanisme destructeur. Certains composés chimiques du venin voyagent loin du site de la morsure et font des ravages sur les vaisseaux sanguins et les muscles squelettiques ailleurs dans le corps.
En plus des actions destructrices des composants du venin eux-mêmes, certaines protéines trompent notre propre système immunitaire pour lutter contre nos propres cellules. Plus précisément, les actions des métalloprotéases et des phospholipases déclenchent une réponse immunitaire sur le site de la blessure. Les cellules immunitaires telles que les leucocytes signalent une réponse immunitaire accrue en libérant des messagers tels que l’interleukine-6. Comme les composants du venin ne constituent pas une force cohésive et qu’il n’y a pas de bactéries à attaquer, le système immunitaire lance au contraire une attaque qui s’ajoute à la destruction de nos propres tissus. Les dommages causés par notre propre système immunitaire sont doublement troublants si l’on considère que les antivenins ne contribuent pas à en atténuer les effets. Des études ont montré que, lorsque le système immunitaire est désactivé, les effets nécrotiques du venin de serpent sont considérablement réduits. L’utilisation de Benadryl, par exemple, peut atténuer le gonflement et l’œdème associés à l’envenimation.
Une note sur la conservation
Bien que les serpents soient souvent craints et persécutés dans une grande partie de leur aire de répartition aux États-Unis et ailleurs, ils occupent néanmoins une place précieuse dans l’écologie de nombreux écosystèmes. Il existe des centaines d’espèces de serpents aux États-Unis, mais seule une petite partie d’entre elles sont venimeuses. Par exemple, en Floride, il existe 50 espèces de serpents, mais seulement 6 (12 %) de ces espèces sont venimeuses. Les serpents venimeux peuvent être évités de manière sûre et efficace en faisant preuve de bon sens. Si l’on pense qu’un serpent est venimeux, ou si l’on ne sait pas s’il l’est, la chose la plus sûre à faire est de le laisser tranquille. N’oubliez pas que la plupart des victimes de morsures sont mordues parce qu’elles tentent de manipuler ou de tuer le serpent.
Les serpents rendent de précieux services, notamment en contrôlant les rongeurs et autres nuisibles. Une étude récente a montré que les crotales des bois peuvent réduire l’incidence de la maladie de Lyme dans le nord-est des États-Unis en s’attaquant à l’hôte (les rongeurs) qui porte la tique qui propage la maladie. On estime que 2 500 à 4 500 tiques ont été éliminées chaque année des zones d’étude du nord-est des États-Unis par les crotales des bois consommant leurs hôtes mammifères.
Des recherches récentes suggèrent que les crotales pourraient aider à disperser les graines de graminées et d’autres plantes. Les rongeurs mangent les graines de graminées et celles d’autres plantes, mais les graines ne survivent normalement pas au processus digestif des rongeurs. Cependant, les rongeurs portent souvent les graines dans leurs poches buccales, et si le rongeur est ensuite tué et mangé par un crotale, ces graines sont capables de passer par le tube digestif du serpent et de rester viables. On a découvert que trois espèces de crotales vivant dans le désert ont consommé des rongeurs avec des graines dans leurs poches de joue et que ces graines sont capables de germer dans le côlon du serpent et peuvent être transmises avec les excréments du serpent, permettant la dispersion des propagules végétales.
Les crotales et de nombreuses autres espèces de serpents connaissent un déclin de leurs populations aux États-Unis en raison de la perte d’habitat, de la persécution continue et de maladies émergentes telles que le champignon des serpents Ophidiomyces ophiodiicola. Le crotale diamantin de l’Est (Crotalus adamanteus) (Figure 2) a décliné au point que l’espèce a fait l’objet d’une demande de protection en tant qu’espèce menacée en vertu de la loi sur les espèces en voie de disparition.
Figure 2. Le crotale diamantin de l’Est (Crotalus adamanteus) est l’une des espèces de crotales les plus connues (et souvent persécutées).
Photographie et droits d’auteur de l’auteur, Jason Seitz
Une façon amusante de signaler vos observations d’amphibiens et de reptiles en utilisant la science citoyenne
Utilisez l’application pour téléphone mobile HerpMapper pour enregistrer et soumettre vos observations d’amphibiens et de reptiles ! C’est amusant, simple et facile à faire. Consultez le site https://www.herpmapper.org/ pour plus d’informations et pour télécharger l’appli.
Sources
Adkins, C.L., D.N. Greenwald, D.B. Means, B. Matturro, et J. Ries. 2011. Pétition visant à inscrire le crotale diamantin de l’Est (Crotalus adamanteus) comme espèce menacée en vertu de la Loi sur les espèces en voie de disparition. Pétition soumise le 08/11/11 à l’U.S. Fish and Wildlife Service (USFWS), Washington, D.C., et à l’USFWS Region 4, Atlanta, GA.
Brown, W.S. 1993. Biologie, statut et gestion du crotale des bois (Crotalus horridus) : Un guide pour la conservation. Société pour l’étude des amphibiens et des reptiles, circulaire herpétologique n° 22, The University of Kansas, Lawrence, KS.
Kabay, E., N.M. Caruso, et K.R. Lips. 2013. Les crotales des bois peuvent réduire l’incidence de la maladie de Lyme dans le nord-est des États-Unis. 98e réunion annuelle de la Société écologique d’Amérique, 08/06/13, Minneapolis, MN. Consulté en ligne le 02/05/18 à https://eco.confex.com/eco/2013/webprogram/Paper44305.html.
Lorch, J.M, S. Knowles, J.S. Lankton, K. Michell, J.L. Edwards, J.M. Kapfer, R.A. Staffen, E.R. Wild, K.Z. Schmidt, A.E. Ballmann, D. Blodgett, T.M. Farrel, B.M. Glorioso, L.A. Last, S.J. Price, K.L. Schuler, C.E. Smith, J.F.X. Wellehan, Jr, et D.S. Blehert. 2016. La maladie fongique des serpents : une menace émergente pour les serpents sauvages. Transactions philosophiques de la Royal Society B 371 : 20150457. Consulté en ligne le 13 février 18 à http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/royptb/371/1709/20150457.full.pdf.
Reiserer, R.S., G.W. Schuett et H.W. Greene. 2018. L’ingestion et la germination des graines chez les crotales : agents négligés de sauvetage et de dispersion secondaire. Actes de la Royal Society B : 285 : 20172755. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2017.2755.
Robertson, M. 2017. comm. pers. concernant les différences régionales dans les neurotoxines chez le crotale des bois.
Wilcox, C. 2016. Venomous, comment les créatures les plus mortelles de la Terre ont maîtrisé la biochimie. Scientific American / Farrar, Straus, et Giroux, New York, NY.
Il s’agit d’un ouvrage de référence.