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Posté par Adrien le Lundi 18/09/2017 à 00:00
Les phéromones, acteurs de la plasticité comportementale
Les phéromones sont des éléments clés de la communication animale: elles sont libérées pour transmettre des messages spécifiques tels que l'attraction sexuelle, l'agression, la reconnaissance de congénères, etc., aux membres d'une même espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base...). Les équipes de Martin Giurfa au Centre de recherches sur la cognition animale et de Patrizia d'Ettorre au laboratoire d'Ethologie expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan formel, esthétique, que sur le plan culturel et politique. En science, il s'agit d'approches de recherche basées...) et comparée, ont découvert une nouvelle fonction insoupçonnée des phéromones chez l'abeille domestique. En dehors des messages spécifiques qu'elles véhiculent, les phéromones sont capables de changer la façon dont un animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit de...) évalue la valeur subjective d'un aliment souhaité et donc sa capacité à apprendre sur cet aliment. Cette étude a été publiée le 29 août 2017 dansla revue Scientific Reports.



Figure: L'extension du proboscis: réponse appétitive d'une abeille immobilisée à une récompense de solution sucrée ayant contacté ses antennes. Des abeilles ayant été exposées à des phéromones de signification différente changent leur comportement d'extension du proboscis montrant ainsi l'impact de ces phéromones sur l'évaluation de la récompense alimentaire reçue.
© Martin Giurfa

L'analogie entre les colonies d'insectes sociaux et les organismes multicellulaires a été établie pour la première fois il y a un siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4 mois (d'où peut...), lorsque les colonies d'insectes ont été appelées "superorganismes". En parfaite similarité avec les organismes multicellulaires, qui utilisent des hormones circulantes pour la coordination de leurs cellules, les insectes sociaux utilisent des phéromones, des molécules hautement volatiles agissant comme messagers chimiques pour coordonner des centaines voire des milliers d'individus au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en particulier...) d'une colonie. Les phéromones sont des éléments clés de la communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications, nouvelles technologies...), ainsi que leurs...) animale: elles sont libérées pour transmettre des messages spécifiques tels que l'attraction sexuelle, l'agression, la reconnaissance de congénères, etc., aux membres d'une même espèce. Avec plus de 50 phéromones différentes décrites à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par...), les abeilles se distinguent assurément des autres insectes sociaux par leur système de communication sophistiqué basé sur ces molécules chimiques.

Les chercheurs de l'équipe de Martin Giurfa (CNRS, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures)....) de Toulouse) et de Patrizia d'Ettorre (Université Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin...) 13), ont découvert une nouvelle fonction des phéromones de l'abeille qui change la vision traditionnelle affirmant que ces substances ne sont que des messagers chimiques très spécifiques. Les travaux, dirigés par David Baracchi, ont permis de découvrir que les phéromones peuvent affecter la prise de décisions et l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le cadre...) de nourriture au-delà des messages spécifiques qu'ils véhiculent: en fait, elles peuvent changer la façon dont un animal évalue la valeur subjective d'un aliment souhaité et donc sa capacité à apprendre sur cet aliment.

Les chercheurs ont exposé des abeilles ouvrières soit à une phéromone (Les phéromones sont des substances chimiques émises par la plupart des animaux et certains végétaux, et qui agissent comme des messagers entre...) appétitive, qui dans la nature sert à marquer des sources de nourriture profitables, soit à des phéromones d'alarme, qui signalent des situations aversives. Après quelques minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le terrain. ...), lorsque la phéromone n'était plus présente dans l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre une...), ils offraient une récompense de saccharose aux abeilles et évaluaient leur volonté d'ingérer cette nourriture en utilisant l'extension réflexive des parties buccales (PER) survenant chez cet insecte (Insectes est une revue francophone d'écologie et d'entomologie destinée à un large public d'amateurs et de naturalistes. Produite par l'Office pour les insectes et leur environnement (association loi de 1901),...) lorsque ses antennes sont stimulées par des solutions de saccharose.

Les chercheurs ont observé que les phéromones induisent des changements significatifs dans la réactivité et l'habituation au saccharose (une forme simple d'apprentissage (L’apprentissage est l'acquisition de savoir-faire, c'est-à-dire le processus d’acquisition de pratiques, de connaissances, compétences, d'attitudes ou de valeurs culturelles, par l'observation, l'imitation, l'essai, la...) appétitif), démontrant ainsi que les phéromones modulent la motivation (La motivation est, dans un organisme vivant, la composante ou le processus qui règle son engagement dans une action ou expérience. Elle en détermine le déclenchement dans une certaine direction avec l'intensité souhaitée et en assure la...) des abeilles au-delà des messages qu'elles fournissent. Fait intéressant, la direction de cette modulation dépend de la valence positive ou négative des phéromones. Les phéromones d'alarme diminuent la motivation appétitive tandis que la phéromone appétitive, qui marque des ressources nutritives rentables, l'améliore. Ainsi, une phéromone d'alarme n'est pas seulement un message (La théorie de l'information fut mise au point pour déterminer mathématiquement le taux d’information transmis dans la communication d’un message...) d'alarme, elle modifie la motivation globale d'un animal, y compris sa volonté d'accéder à une ressource nutritive et l'apprentissage des facteurs associés à cette ressource.

Ces résultats apportent une perspective nouvelle dans l'appréciation générale des effets des phéromones, habituellement considérés comme restreints au déclenchement de réponses stéréotypées, puisque les nouveaux travaux de David Baracchi montrent leur influence sur un apprentissage simple. Ils soulignent ainsi le rôle important des phéromones dans la plasticité comportementale des individus et des colonies.

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Source: CNRS-INSB