Les nez de chat sont des merveilles qui pourraient inspirer de meilleurs instruments scientifiques

Le chromatographe en phase gazeuse, un instrument scientifique omniprésent utilisé pour séparer et analyser différents gaz, pourrait apprendre beaucoup du nez du chat, selon une nouvelle étude. En tant que première étude détaillée du renifleur félin, elle révèle un système à double canal dans le nez que l'instrument pourrait peut-être reproduire.

« Nous en savons beaucoup sur la vision et l’audition, mais pas tellement sur le nez. Ce travail pourrait conduire à une meilleure compréhension des voies évolutives derrière les différentes structures du nez et de l'objectif fonctionnel qu'elles servent », déclare Kai Zhao, professeur agrégé d'oto-rhino-laryngologie au Collège de médecine de l'État de l'Ohio, dans un communiqué de presse.

Le système de canaux sert d'autoroutes principales sur un système routier complexe. Un chat inhale de l'air dans son nez, les inondant tous deux, et ceux-ci infusent à leur tour un labyrinthe de petits passages appelés cornets qui nettoient et humidifient l'air. Les cornets transmettent l'air à la région olfactive tapissée d'épithélium olfactif, qui détecte les odeurs.

L'étude a cartographié ce réseau complexe en scannant le cadavre d'un chat domestique à poils courts, révélant les plis et les passages complexes qui s'enroulent à travers l'os ethmoïde du chat. Les humains ont également des cornets, mais les nôtres sont constitués de quelques plis simplistes, et nous avons un odorat relativement faible qui leur correspond.

"Pour les mammifères, l'olfaction est très importante pour trouver des proies, identifier les dangers, trouver des sources de nourriture et suivre l'environnement", explique Zhao dans un communiqué de presse.

Les chiens possèdent des voies nasales encore plus complexes que les chats et les humains, ce qui leur permet de ruminer une odeur avec une grande concentration.

Les chercheurs ont découvert que chez les chats, les doubles flux remplissent des objectifs différents. Le premier canal descend bas et relativement lent et s'étend à travers les cornets avant d'atteindre finalement la région olfactive. Cette voie progressive ressemble à un chromatographe en phase gazeuse avec un long tube conçu pour détecter davantage de produits chimiques à un rythme plus lent.

Le deuxième flux coule rapidement et se dirige directement vers la région olfactive, où il permet une détection rapide des odeurs importantes. Cela nécessite toutefois un compromis, car plus une odeur traverse le système rapidement, moins la détection est efficace. Alors que la deuxième voie peut détecter rapidement un prédateur à courte distance, la première peut être nécessaire pour en identifier un à partir d'une empreinte de patte.

Une fois que l’air arrive dans la région olfactive, il circule à travers des canaux parallèles qui tirent le meilleur parti de chaque respiration.

"C'était en fait une surprise", déclare Zhao. "C'est comme si vous renifliez, l'air est projeté là-bas et est ensuite traité pendant beaucoup plus longtemps."

Dans l’ensemble, le cadavre étudié possédait un excès d’épithélium olfactif niché à l’intérieur de ses plis cornets, ce qui lui aurait permis de renifler des nez plus rudimentaires. Les chercheurs ont estimé que ce chat et d’autres semblables auraient possédé un nez environ 100 fois plus puissant que celui d’amphibiens de taille similaire dotés d’un « nez droit » simpliste.

Bien que l'article propose une conception à double flux en forme de chat pour les chromatographes en phase gazeuse, ses résultats s'adressent également à un organe peu étudié.

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