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Mimétisme

Introduction

Papillon Kallima inachus imitant une feuille morte
Papillon, Feuille morte du chêne, autrefois présent de l'Europe au Japon

Le mimétisme est une stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie « armée » et ageîn qui signifie « conduire » - est :) adaptative d'imitation. Cela permet par exemple à une espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la systématique. L'espèce est un concept flou dont il existe une...) d'échapper à d'éventuels prédateurs. Les stratégies mimétiques sont de divers types, comme les espèces qui disposent de moyens d'échapper à la vision du prédateur (Un prédateur est un organisme vivant qui met à mort des proies pour s'en nourrir ou pour alimenter sa progéniture. La prédation est très courante dans la...) - on parle alors de camouflage ou de mimétisme cryptique - ou comme le fait de se faire passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) pour une autre espèce, par exemple en se parant des attributs d'espèces non comestibles, voire dangereuses. Toutefois, le mimétisme peut répondre à d'autres contraintes, telles que la reproduction (La Reproduction. Eléments pour une théorie du système d'enseignement est un ouvrage de sociologie co-écrit par Pierre Bourdieu et Jean-Claude Passeron paru en 1970 aux éditions de Minuit.) (cas des coucous ou de certaines orchidées), ou la prédation (cas de la blénnie dévoreuse).

Il existe une différence majeure entre le mimétisme et le camouflage du point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de leur évolution : si l'aptitude au camouflage, notamment par la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).), peut apparaître et se développer très rapidement au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du...) d'une espèce par le jeu des mutations et de la sélection (exemple de la phalène du bouleau), le mimétisme au contraire implique un mécanisme complexe de co-évolution mettant en jeu trois espèces : l'espèce servant de "modèle", l'espèce imitatrice et l'espèce dupée.

Découverte historique

C'est l'entomologiste britannique Henry Walter Bates (1825-1892), naturaliste (Le mot naturaliste fait référence au domaine des sciences naturelles. L'adjectif qualifie une personne ou un groupe (association, société savante.. )) et explorateur ayant passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur le présent. L'intuition...) onze ans en Amazonie (L'Amazonie est une région d'Amérique du Sud. C'est une vaste plaine traversée par l'Amazone et par ses affluents, et couverte sur une grande part...), qui émit pour la première fois une théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative,...) sur le mimétisme à propos de papillons d'aspects similaires, bien que n'étant pas d'espèces proches: une espèce inoffensive profitant de la répulsion provoquée par une espèce venimeuse. Il créa alors le mot anglais "mimicry", un néologisme façonné sur le grec et qui signifie "capacité à mimer". Fritz Müller (1834-1895), un zoologiste suisse, expliqua pour la première fois en 1878, le phénomène selon lequel deux espèces venimeuses différentes vont adopter une même apparence par l'amélioration de l'efficacité de leur livrée, leurs prédateurs apprenant plus vite à se méfier d'elles. C'est en leur honneur que les deux types de mimétisme sont nommés : le mimétisme batésien et le mimétisme mullérien.

Les formes de mimétisme

Le mimétisme batésien

Couleuvre faux-corail.
Serpent corail (Le corail est un animal de l'embranchement des Cnidaires, vivant généralement en colonies d'individus (les polypes), construisant tout au long de leur vie un...).

La présence d’aposématisme, c’est-à-dire l’usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) de signaux d’avertissement visibles par des organismes pour annoncer leur nocivité, a provoqué l’essor de nombreuses formes de mimétisme dans lesquelles des espèces différentes adoptent des apparences similaires (Wuster, 2004).

L’une de ces formes de mimétisme est le mimétisme batésien, nommé d’après son découvreur, un naturaliste anglais du XIXe 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...) nommé Henry Walter Bates. Le mimétisme batésien décrit le phénomène suivant : une espèce inoffensive adopte l’apparence physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un...) (motifs, couleurs, etc.) d’espèces nocives avec pour but d’éviter les prédateurs qui ont appris à éviter les vraies espèces nocives aposématiques (Ricklefs, 2010 ; Britannica, 2010). Le mime (c’est-à-dire l’espèce inoffensive) bénéficie donc de la protection contre les prédateurs sans avoir à dépenser de l’énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) pour consommer ou produire des toxines. L’imité, au contraire, en souffre, car les prédateurs risquent de comprendre que dans de nombreux cas le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis...) d’avertissement n’est pas honnête.

De nombreux exemples de mimétisme batésien viennent du monde (Le mot monde peut désigner :) des insectes ; Bates lui-même a créé le concept après avoir examiné des papillons inoffensifs présentant des motifs similaires à ceux d’autres espèces du Bassin Amazonien, nocives celles-là (Bates, 1862). L’exemple le plus cité (La cité (latin civitas) est un mot désignant, dans l’Antiquité avant la création des États, un groupe d’hommes sédentarisés libres (pouvant...) pendant longtemps venait de l’étude de Brower des papillons monarque et vice-roi. Dans le cadre de cette étude, Brower avait montré comment les papillons vice-roi, qui (pensait-on) n'avaient pas de défenses chimiques, avaient évolué pour ressembler énormément aux papillons monarques qui eux sont nocifs car ils mangent les feuilles d’une plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la chaîne alimentaire. Elles forment l'une des subdivisions (ou règne)...) toxique, l’asclépiade commune, lorsqu’ils sont encore au stage (Un stage est le plus souvent une période de formation, d'apprentissage ou de perfectionnement qui dure quelques jours à plusieurs mois dans un lieu adapté :) de chenilles (Brower, 1958). Mais des études récentes ont montré qu’en fait le vice-roi est nocif lui-même grâce à sa consommation d’acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) salicylique, ce qui en fait donc en fait un exemple de mimétisme mullérien (Ricklefs, 2010). Néanmoins, il existe bien des cas de mimétisme batésien chez les papillons, comme par exemple Dismorphia et Ithomiini (Bates, 1862).

En plus des papillons, d’autres modèles du mimétisme batésien sont des insectes (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...) sociaux comme les fourmis et les guêpes. Ces insectes ont tendance à avoir des adaptations anti-prédation (Ito et al., 2004). Les guêpes en particulier sont la cible du mimétisme batésien, servant de modèle à des insectes comme les mantidés et les papillons de nuit (Ricklefs, 2010). Le phénomène d’araignées imitant des fourmis est aussi très bien documenté, ainsi que le phénomène de pieuvres de Malaisie imitant des serpents de mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) (Joron, 2008 ; Ruxton, 2004).Un exemple de mimétisme batésien chez les vertébrés (Les vertébrés forment un sous-embranchement du règne animal. Ce taxon, qui dans sa version moderne exclut les myxines, est considéré comme monophylétique....) est celui de la couleuvre faux-corail Lampropeltis triangulum qui, comme sont nom l’indique, mime le serpent corail.

Le mimétisme batésien en tant que concept théorique est bien défendu par des preuves empiriques et par des analyses quantitatives. L’article de Duncan et Sheppard (1965) est à la base des approches empiriques : il a étudié la réponse des prédateurs au mimétisme grâce à des expériences avec des poules. La modélisation mathématique a aussi défendu l’hypothèse des bénéfices du mimétisme batésien (Emlen, 1968).

Aujourd’hui, le mimétisme batésien est reconnu comme une nette (Le terme Nette est un nom vernaculaire attribué en français à plusieurs espèces de canards reconnaissablent à leurs calottes. Le terme est un emprunt au grec ancien...) réponse évolutive qui a lieu dans de nombreuses parties du monde et concerne de nombreuses espèces.

Sources

Bates, H.W. (1862) Contributions to an insect fauna of the Amazon valley. Lepidoptera: Heliconidae, Trans. Linn. Soc. London 23, pp. 495–566.

Britannica Online. (2010) Batesian Mimicry, Retrieved Online on May 1, 2010 from .

Brower, JVZ. (1958) Experimental studies of mimicry in some North American (North American Aviation fut le premier constructeur d'aéronautique militaire américain par le nombre, durant la période de 1935 à 1967. Rien que pendant la Seconde Guerre mondiale, il produisit 41 208 avions. À partir du début des années 1960,...) butterflies. Part I. The monarch, Danaus plexippus and viceroy Limenitis archippus. Evolution (12)32 pp. 42-58.

Duncan, C.J. (1965) Sensory Discrimination and Its Role in Evolution of Batesian Mimicry. Behavior (24)4 pp.249-282.

Emlen, J.M. (1968) Batesian Mimicry: A Preliminary Theoretical Investigation of Quantitative Aspects. The American Naturalist (102)925 pp. 235-241

Ito, Fuminori et al. (2004) Spectacular Batesian Mimicry in Ants. Naturwissenschaften. (91)10 pp. 481-484

Joron, M. (2008). “Batesian Mimicry: Can a Leopard Change Its Spots- and Get them Back?” Current Biology (18)11 pp. 476-479

Riclefs, R.E. (2010) The Economy of Nature, 6th Edition. New York (New York , en anglais New York City (officiellement, City of New York) pour la distinguer de l’État de New York, est la principale ville des États-Unis, elle compte a elle seule...): W.H. Freeman and Company

Ruxton, G.D, Sherratt, T.N. and M.P. Speed. (2004) Avoiding Attack: The Evolutionary Ecology of Crypsis, Warning Signals & Mimicry, Oxford University Press, Oxford, UK.

Wuster Wolfgang, et al. (2004) Do Aposematism and Batesian mimicry require brightcolours? A test, using European viper markings. The Royal Society. 271 pp. 2495–2499

Le mimétisme mullérien

Monarque (gauche) et vice-roi (droite)
Monarque (gauche) et vice-roi (droite)

Le mimétisme mullérien est une forme de ressemblance biologique dans laquelle deux espèces toxiques non apparentées ou plus ont des motifs et des couleurs d’avertissement similaires (Ricklefs, 2010 ; Britannica, 2010). Le mimétisme mullérien est nommé ainsi à cause de son découvreur, Fritz Müller, un zoologiste allemand du XIXe siècle (Ricklefs, 2010).

Ce phénomène peut être comparé au mimétisme batésien, où un mime inoffensif imite un modèle nocif et, en conséquence, trompe le prédateur (Huheey, 1976). Le mimétisme mullérien, en revanche, est différent, car les deux espèces sont nocives, et donc il n’y a pas duplicité. Au contraire, la ressemblance des couleurs d’avertissement est avantageuse pour les deux espèces, car le prédateur a tendance à moins se tromper (Huheey, 1976).Les prédateurs apprennent à éviter les proies nocives plus efficacement, puisqu’une mauvaise expérience du prédateur avec une espèce protège tous les autres modèles mullériens (Ricklefs, 2010). Le mime et le modèle profitent donc tous deux de la présence de l’autre grâce au partage du fardeau que sont les prédateurs (Huheey, 1976). De plus, des études ont montré que le mimétisme mullérien est aussi avantageux pour le prédateur, car il réduit la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi...) des erreurs pendant l’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...) des différents signaux d’avertissement (Huheey, 1976).

La théorie du mimétisme mullérien explique de nombreuses situations observées dans lesquelles les couleurs d’espèces nocives coexistantes convergent ( en astronautique, convergent en mathématiques, suite convergente série convergente ) vers un simple motif aposématique (Brown & Benson, 1974). Un exemple classique est celui des espèces d’Heliconius en Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à...) du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.). Plusieurs de ces espèces ont évolué vers des motifs similaires sur les ailes, et cela est avantageux pour tous (Ricklefs, 2010 ; Dafni, 1984).

Mais ce mimétisme n’est pas seulement limité à la faune : de nombreuses plantes avec des fleurs similaires bénéficient mutuellement du fait d’attirer le même pollinisateur. Ces espèces ont convergé vers des signaux similaires, et donc sont considérés comme un parallèle au mimétisme mullérien 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...) (Brown & Brown, 1979). Dans toutes ces associations, les plants offrent une récompense au pollinisateur, et donc il n’y a pas de duplicité.Voici un exemple de ce mimétisme : les plantes pollinisées par des colibris, Ipomopsis aggregata, Penstemon barbatus et Castilleja integra (Brown & Brown, 1979). Ces espèces ont convergé dans les domaines suivants: couleur, taille et forme des fleurs. Cette évolution est certainement due aux avantages qu’il y a d’utiliser des signaux et des récompenses similaires pour attirer le même colibri pollinisateur (Brown & Brown, 1979).

Ces deux exemples illustrent le mimétisme mullérien : des espèces avec des caractéristiques physiques et comportementales proches développent un style de « publicité » commun, et cela pour le bénéfice de tous (Dafni, 1984).

Sources

Brown, K.S. & Benson, W.W. (1974) Adaptive Polymorphism Associated with Multiple Mullerian Mimicry in Heliconius numata, Biotropica, 6(4), pp. 205-228.

Brown, J.H. & Brown, A.K. (1979) Convergence (Le terme de convergence est utilisé dans de nombreux domaines :), Competition and Mimicry in a Temperate Community of Hummingbird Pollinated Flowers, Ecology, 60(5), pp. 1020-1035.

Britannica Online (2010) Mullerian Mimicry, Retrieved Online on April 28, 2010 from http://www.britannica.com/EBchecked/topic/396909/Mullerian-mimicry.

Dafni, A. (1984) Mimicry and Deception in Pollination, Ann. Rev. Ecol. Syst., 15, pp. 259-78.

Huheey, J.E. (1976) Studies in Warning Coloration and Mimicry: Evolutionary Consequences of a Batesian-Mullerian Spectrum: A Model for Mullerian Mimicry, Evolution, 30, pp. 86-93.

Ricklefs, R.E. (2010) The Economy of Nature, 6th Edition, New York: W.H. Freeman and Company.

Le mimétisme Mertensien

Le mimétisme mertensien doit son nom à l'herpétologiste (scientifique étudiant les reptiles) allemand Robert Mertens (1894-1975). Il concerne des modèles dotés de signaux spécifiques cependant c'est l'espèce mortelle qui imite l'espèce la moins dangereuse.

L'auto-mimétisme

L'auto-mimétisme est le cas d'animaux imitant une portion seulement du corps d'un prédateur ou de leur propre corps. Par exemple, de nombreux papillons et d'espèces de poisson (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau à l'ouest et...) d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) douce ont "des taches simulant un "œil" appelée ocelle. Ils ont pour effet de créer la surprise sur le prédateur et de donner à la proie (Une proie est un organisme capturé vivant, tué puis consommé par un autre, qualifié de prédateur.) le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de fuir. De plus il peut, de par l'orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil à l'équinoxe) et des points cardinaux (nord de la boussole) ;) du signal tromper les perceptions du prédateurs. C'est le cas des serpents dit « à deux têtes » , comme par exemple le Faux-corail Anilius scytale, qui, lorsqu'il est acculé redresse sa queue en hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) et la balance, dissimulant sa tête.

Le camouflage

Un gecko Uroplatus sikorae est dissimulé sur ce tronc (Un tronc peut être :) d'arbre (Un arbre est une plante terrestre capable de se développer par elle-même en hauteur, en général au delà de sept mètres. Les arbres acquièrent une structure rigide composée d'un tronc qui peut...).

Le camouflage est une démarche différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application...) puisqu'il consiste à imiter des objets inanimés de 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...) comme une pierre (cas des poissons pierre), une feuille (La feuille est l'organe spécialisé dans la photosynthèse chez les végétaux supérieurs. Elle est insérée sur les tiges des...), une brindille (cas des phasmes), une crotte ... Les espèces les plus grosses n'imitent pas un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut...) particulier mais un ton, ainsi les robes tachetés des léopards se fondent dans la brousse. La robe des zèbres est particulièrement adapté au système visuel de son prédateur le plus dangereux, le lion (Le lion (Panthera leo) est un mammifère carnivore de la famille des félidés du genre Panthera (félins). Il est surnommé « le roi des animaux » car sa crinière...). Deux types de camouflage peuvent coexister l'homochromie est le mimétisme des couleurs et l'homotypie est le mimétisme des formes.

Quelques espèces des forêts tropicales humides ont développé une capacité à changer leur couleur pour se fondre à leur environnement. Cette stratégie peut être aussi bien agressive que défensive. C'est le cas par exemple des caméléons ou des geckos Uroplatus de Madagascar (Madagascar (Madagasikara en malgache), ou la République de Madagascar (Repoblikan'i Madagasikara en malgache) pour les usages officiels, est un État indépendant situé dans la partie...). Elles disposent de cellules de la peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.) appelées Chromatophores qui sont capables de ce changement de coloration dite énigmatique.

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