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The bee, the flower, and the electric field: electric ecology and aerial electroreception
Dominic Clarke, Erica Morley & Daniel Robert
Published: 24 June 2017
Journal of Comparative Physiology
[Image] Electromechanical reception in bumblebees and electrical ecology of pollination. a Interactions between bee, flower, and atmospheric electric field cannot be separated, as each of them influence the other.
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NDÉ
Traduction
Les abeilles et les plantes à fleurs ont une histoire de co-évolution remarquable et de longue date. Les fleurs et les abeilles ont développé des caractéristiques qui permettent la pollinisation, un processus aussi crucial pour les plantes que pour les insectes pollinisateurs. Du point de vue écologique sensoriel, les interactions abeille-fleur reposent sur des sens tels que la vision, l'olfaction, la détection de l'humidité et le toucher.
Récemment, une autre modalité sensorielle a été découverte : la détection du champ électrostatique faible qui se forme entre une fleur et une abeille.
Dans cet article, nous présentons notre compréhension actuelle de la manière dont ces interactions électriques se produisent et de leur contribution à la pollinisation et à l'électroréception. Des modèles à éléments finis et des preuves expérimentales fournissent de nouvelles perspectives sur l'organisation de ces interactions et sur la façon dont elles peuvent être étudiées davantage. En nous concentrant sur le transfert du pollen, nous analysons les caractéristiques saillantes des trois éléments qui permettent les interactions électrostatiques, à savoir le champ électrique atmosphérique, la capacité des abeilles à accumuler une charge positive et la propension des plantes à être relativement chargées négativement.
Cet article vise également à mettre en évidence les domaines nécessitant des investigations supplémentaires, où davantage de recherches sont nécessaires pour mieux comprendre les mécanismes des interactions électrostatiques et de l'électroréception aérienne.
Les animaux pollinisateurs détectent et choisissent les fleurs en fonction de leur couleur, de leur forme, de leurs motifs, de leurs odeurs volatiles (Raguso 2008) et, dans certains cas, de leur température (Rands et Whitney 2008) et de signaux tactiles (Kevan et Lane 1985). Certaines plantes peuvent signaler à leurs pollinisateurs leur humidité atmosphérique corollaire (von Arx et al. 2012) et même utiliser l'acoustique, comme le font certains chauves-souris qui utilisent les échos floraux pour localiser les ressources en nectar (Simon et al. 2011).
La diversité des pollinisateurs et la variété des techniques de pollinisation sont vastes (pour une revue complète, voir Willmer 2011). Bien que les abeilles effectuent au total un nombre moins grand de visites aux fleurs que d'autres pollinisateurs, elles sont responsables d'environ la moitié de la pollinisation des cultures (Rader et al. 2016). La relation entre les abeilles et les fleurs constitue un exemple complexe d'adaptation coévolutive, où les intérêts des deux parties sont servis. Les fleurs utilisent les abeilles comme véhicules pour améliorer le transport du pollen et la fécondation, tandis que les abeilles bénéficient grandement du pollen et du nectar en tant que sources de nourriture (pour une revue récente, voir Nicholls et Hempel de Ibarra 2017). Cette relation coévolutive s'avère riche et complexe. Elle implique une coopération entre les plantes et leurs vecteurs animaux, au bénéfice de chacun, mais implique également une compétition et un compromis adaptatif. Par exemple, la récompense en nectar est coûteuse à produire pour la plante. Chez l'asclepiade, jusqu'à 37 % de l'énergie photosynthétique quotidienne est dépensée pour produire une récompense en nectar pour les pollinisateurs (Southwick 1984), une énergie qui n'est plus disponible pour la plante. Cependant, une récompense plus énergétique est susceptible d'attirer plus de pollinisateurs, ce qui entraîne un compromis. La littérature sur le sujet est très riche et diversifiée, explorant les complexités des interactions plantes-pollinisateurs et les stratégies et adaptations diverses pour la reproduction des plantes et l'approvisionnement en insectes (Chittka et Thomson 2001).
Ici, nous présentons un aspect des interactions plantes-pollinisateurs qui a été sous-estimé jusqu'à présent : la présence de forces électrostatiques entre les abeilles et les fleurs. Nous décrivons comment et pourquoi ces champs électriques existent, le mécanisme par lequel les abeilles détectent de faibles forces électrostatiques aériennes et la fonction de ces forces dans le transfert du pollen (Fig. 1a).
via ChatGPT
