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"Le cerveau des drosophiles, qui présente des similitudes avec celui de l'homme, est étudié pour comprendre les mécanismes de la mémoire et faire avancer la recherche sur Alzheimer." F. Prabonnaud, A. Tribouart, J. Dhib - France 3 France Télévisions 12/13 Édition du mercredi 21 septembre 2022 "Depuis 30 ans, pour mieux comprendre la maladie d'Alzheimer, des drosophiles sont étudiées. La mémoire de ces moucherons, faciles à élever, est observée. "L'homme et la drosophile ont un ancêtre commun, qui vivait il y a 600 millions d'années, qui avait déjà un cerveau. Le cerveau de la drosophile fonctionne selon le même principe que le cerveau humain", explique Thomas Preat, chercheur au CNRS/ESPCI-Paris, soutenu par la fondation pour la recherche médicale. L'activité neuronale des mouches est observée Des mouches mutantes, atteintes de la maladie d'Alzheimer, sont créées afin d'étudier les mécanismes de la perte de mémoire. Après un jeûne de 24 heures, les mouches ont reçu un sucre associé à une odeur. Leur mémoire est testée pour voir si les drosophiles vont se diriger vers cette odeur ou vers une autre, neutre. Avec un microscope, les neurones actifs quand la mémoire se forme peuvent être observés. L'hypothèse des chercheurs est que la maladie d'Alzheimer est liée à un défaut d'apport en énergie dans certaines régions du cerveau." ---------- NDÉ Scoops en relation : → Les neurones du centre de la mémoire olfactive de la mouche affamée sont alimentés par des corps cétoniques dérivés de la glie afin de soutenir la formation de la mémoire - De www.nature.com - 9 octobre, 16:50 → Thomas Préat reçoit le prix Brixham Foundation de la Fondation pour la Recherche Médicale - De www.espci.psl.eu - 9 octobre, 16:59 → Alzheimer : prédire la maladie grâce à des mouches... le pari prometteur d'une équipe de chercheurs - De www.notretemps.com - 9 octobre, 16:11
Sous influence de la pollution à l’ozone, les abeilles ne font plus la distinction entre les odeurs de fleurs qu’elles o Résultats scientifiques écologie évolutive & Biodiversité Sous influence de la pollution à l’ozone, les abeilles ne font plus la distinction entre les odeurs de fleurs qu’elles ont apprises et d’autres odeurs florales non-apprises. Cela pourrait avoir des conséquences sur l’efficacité du service de pollinisation, comme le rapporte une équipe de scientifiques dans la revue Science of the Total Environment 827, récemment parue. La pollution atmosphérique provient des activités humaines et affecte l’environnement, où vivent et interagissent les différentes espèces végétales et animales. Depuis le début de l’époque industrielle, la concentration de cette pollution augmente régulièrement et se prolongera dans les prochaines décennies. Certains des polluants comme l’ozone troposphérique (O3) sont nocifs pour la santé humaine et pour la physiologie des plantes. Mais malgré cela, peu nombreuses sont les études à s’être intéressées aux effets directs de l’ozone sur la physiologie des pollinisateurs. L’ozone, pourtant, possède un fort potentiel oxydant qui engendre des espèces réactives oxygénées au sein de l’organisme, et qui aboutissent à un stress oxydant. Et via ce stress, l’ozone peut affecter le comportement des insectes pollinisateurs. En particulier, cela peut brouiller la perception des signaux que les pollinisateurs utilisent pour s’orienter dans leur environnement. Les odeurs de fleurs sont composées de molécules volatiles émises par les plantes, et qui servent, entre autres, de signaux pour différents animaux : dans le cas de la pollinisation, ces odeurs attirent différents insectes. Cela permet aux insectes pollinisateurs de localiser une ressource alimentaire, nectar ou pollen, et de l’associer avec un parfum de fleur particulier. Dans ce projet co-financé par l’ANSES et l’I-site MUSE, l’abeille domestique Apis mellifera est utilisée comme modèle afin de d’évaluer les effets de l’ozone à plusieurs concentrations réalistes et déjà mesurées dans l’environnement lors d’épisodes de pics de pollution (jusqu’à 200 ppb comme lors de canicules). Par ce biais, deux aspects cruciaux de l’interaction sont mis en évidence dans cette étude : la détection (où comment les antennes d’abeilles exposées à l’ozone réagissent à différentes odeurs) et la mémorisation (où comment l’ozone affecte les processus d’apprentissage et de mémoire en réponse à des odeurs de fleurs) -. Grâce à l’enregistrement de l’activité des antennes d’abeilles placées dans différentes concentrations, l’ozone a un effet direct en diminuant nettement leur activité directement après exposition. La détection des odeurs par les antennes est donc altérée par l’ozone. Parallèlement, si les différentes concentrations d’ozone affectent modérément l’apprentissage d’une odeur, elles engendrent surtout une perte de spécificité du signal , c’est-à-dire qu’une odeur apprise va déclencher le même type de réponse qu’une odeur non-apprise. L’ozone perturbe la discrimination entre deux odeurs et en modifie leur perception. C’est un peu comme si, pour les abeilles sous influence de l’ozone, toutes les odeurs florales avaient un parfum équivalent et atténué. Un tel impact sur l’olfaction des pollinisateurs induit une modification dueur comportement de butinage, i toutes les odeurs se ressemblent sans distinction, alors l’effet de l’ozone peut s’avérer délétère sur le service de pollinisation à long terme et pas seulement lors des pics de pollution." Référence - Acute ozone exposure impairs detection of floral odor, learning, and memory of honey bees, through olfactory generalization. Fabien Démares, Laëtitia Gibert, Pierre Creusot, Benoit Lapeyre, Magali Proffit
PMID: 35257776 - DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.154342 [Image] Effets de l’ozone sur les capacités d’apprentissage, de rappel et de discrimination olfactive sur l’abeille domestique, Apis mellifera. Crédit : Fabien Démares
Établir un compromis entre la taille des organes visuels et olfactifs est courant dans l’évolution animale mais les mécanismes génétiques et développementaux sous-jacents restent peu clairs. Une étude conduite par Ariane Ramaekers (Sorbonne Université) et Bassem Hassan (Inserm) à l’Institut du Cerveau – ICM révèle qu’un seul variant génétique, qui affecte le cours du développement des organes sensoriels chez la drosophile (mouche du vinaigre), pourrait expliquer le compromis établi entre la taille des yeux et des antennes. Il pourrait ainsi fournir une voie rapide pour les changements comportementaux et l’adaptation. De plus, le gène concerné, eyeless/Pax6, est conservé chez les invertébrés et les vertébrés, dont l’être humain. Cette découverte pourrait donc représenter un mécanisme général du compromis de la taille des organes sensoriels au sein du règne animal. Les résultats sont publiés dans la revue Developmental Cell. Mis en ligne le 16 septembre 2019 [Image] Différentes régulations temporelles de ey/PAX6 chez D. melanogaster (gauche) et de D. pseudoobscura (droit). Au cours de la seconde étape larvaire tardive, l’action activatrice de ey/PAX6, visible grâce à l’expression d’un gène rapporteur (en vert, GFP), a presque entièrement disparu de la partie non-visuel de l’EAD (en magenta) chez D. pseudoobscura. Au même stade de développement, l’action activatrice est toujours détectée chez D. melanogaster dans cette région. (crédit : A. Ramaekers)
D’abord, pour elle-même, la femelle nécrophore produit une hormone qui la rend stérile tant que ses larves ont besoin de ses soins. « Chez les humains, nous savons que c’est le stimulus des tétées (si elles sont intenses) qui provoque une stérilité temporaire, explique la chercheuse. Chez les coléoptères, nous avons constaté qu’elle est causée par la présence de jeunes larves », explique Sandra Steiger.
Ensuite, pour le mâle, la femelle est capable de produire une phéromone anti-aphrodisiaque. « C’est la première étude qui révèle que des mères communiquent leur infertilité au partenaire masculin pendant la période des soins parentaux, note la chercheuse. La femelle produit elle-même cette phéromone pour empêcher le mâle de copuler ». Ainsi, toute l’énergie dont disposent les deux parents peut être ciblée sur le soin porté à la progéniture. La technique de ce scarabé femelle pour réduire la libido du mâle après la naissance des petits. Par David Louvet-Rossi. SciencePost, 25.03.2016 [L'étude] A hormone-related female anti-aphrodisiac signals temporary infertility and causes sexual abstinence to synchronize parental care : Nature Communications, 22.03.2016
http://www.nature.com/ncomms/2016/160322/ncomms11035/full/ncomms11035.html [Image] Female Nicrophorus vespilloides feeding a larva http://www.nature.com/ncomms/2016/160322/ncomms11035/fig_tab/ncomms11035_F1.html
Six pattes, deux ailes et déjà au moins trois prix Nobel… la drosophile est la reine des labos, une véritable star des paillasses. Depuis le début du XXe siècle, elle est utilisée dans de nombreux domaines de recherche : en génétique, en immunologie et plus récemment dans l'étude du comportement.
Dans un laboratoire parisien les chercheurs étudient son cerveau. Ils essaient de percer les secrets de sa mémoire. "Notre idée et celle de nos collègues qui utilisent la drosophile comme modèle d'étude est de mettre en évidence des mécanismes chez la drosophile qui vont s'avérer être vrais aussi chez les mammifères et chez l'homme en particulier. Il y a évidemment des énormes différences au niveau de la forme du cerveau, au niveau de son organisation mais les neurotransmetteurs tels que la dopamine impliquée dans le plaisir chez l'homme, l'acétylcholine, la sérotonine.. existent aussi chez la drosophile", explique Thomas Preat, directeur du laboratoire plasticité du cerveau au CNRS.
La drosophile, la mouche star de la recherche. Par La rédaction d'Allodocteurs.fr, 13/04/2015
[Image] Cercle FSER | Thomas Préat, FSER 2005, élucide les mécanismes de la mémoire et de l’apprentissage aversifs et appétitifs liés à l’olfaction et travaille aussi sur la maladie d'Alzheimer.
http://www.cerclefser.org/fr/portfolio_page/thomas-preat/#!
passionSanté.be. « La compréhension des mécanismes grâce auxquels le moustique localise sa proie est fondamentale pour parvenir à lui tendre des pièges. »
« On sait depuis longtemps que le moustique femelle (c’est elle qui pique) s’oriente vers sa victime grâce à son odorat. Les émanations de dioxyde de carbone (CO2) et toute une série d'odeurs émises par la peau sont irrésistibles. Dans le cadre de la lutte contre les maladies graves transmises par les moustiques, tromper leur odorat constitue une stratégie prometteuse. »
« Des chercheurs de l’université de Californie viennent d’effectuer une avancée importante. Ils ont en effet réussi à intervenir sur les cellules ultra-spécialisées (les neurones cpA), situées dans les organes olfactifs, qui permettent au moustique de se diriger avec une grande acuité vers sa proie. Les spécialistes ont trouvé cela en travaillant sur les espèces Aedes aegypti et Anopheles gambiae (vecteurs l’un de la dengue et de la fièvre jaune, l’autre du paludisme), qu’ils ont mises en présence de supports en verre imprégnés d’odeur de… pied humain. »
[L'étude : Cell - Stop the Biting: Targeting a Mosquito’s Sense of Smell http://www.cell.com/retrieve/pii/S0092867414001585]
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes - Les Épingles entomologiques. « Le spermatozoïde du moustique a une antenne »
« Surprise : les substances chimiques auxquelles l’imago d’Aedes aegypti (Dip. Culicidé) est sensible sont les mêmes qui stimulent ses spermatozoïdes. Les récepteurs (« OR ») situés sur l’antenne du premier sont identiques à ceux qu’on vient de découvrir sur le flagelle du second. »
« Disposés tout au long du flagelle, ils contrôlent ses mouvements, accélérant la nage du spermatozoïde vers son but si les signaux chimiques favorables sont perçus. »
« La femelle du moustique s’accouple une fois et stocke le sperme dans sa spermathèque. Puis elle se met en quête d’un vaisseau sanguin superficiel chez un entomologiste (par exemple) où puiser le sang nécessaire à la maturation des ovocytes. Ensuite de quoi a lieu la fertilisation – par les spermatozoïdes qui ont reçu le signal chimique ad hoc - et le développement embryonnaire. »
« Jason Pitts et ses collaborateurs (université Vanderbilt, États-Unis) cherchaient depuis plusieurs années à comprendre pourquoi ils trouvaient tant d’OR – en principe l’apanage des femelles - chez les mâles d’Anopheles gambiae. Ceci dans le cadre de la recherche de répulsifs anti-moustiques. »
« Cette équipe a déjà retrouvé ces OR spermatozoïdaux « Orco » chez le Moustique tigré Aedes albopictus, la Mouche du vinaigre Drosophila melanogaster et Nasonia vitripennis (Hym. Ptéromalidé. Elle avance que ces OR jouent un rôle dans la reproduction chez beaucoup d’insectes et qu’ils ont préexisté à ceux des antennes. »
D’après « Mosquito sperm have 'sense of smell' », lu le 3 février 2013 à phys.org/news/
NDLR : le flagelle du spermatozoïde de l’entomologiste – bien plus petit - possède aussi un « sens de l’olfaction » mais dont le rôle reste controversé.
[Image via Phys.org « This is a photomicrograph of the sperm of the mosquito Aedes aegypti magnified 50 times. Mosquito sperm is substantially larger than human sperm. » Credit: Jason Pitts, Vanderbilt University]
[L'étude : Odorant receptor-mediated sperm activation in disease vector mosquitoes, PNAS, www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1322923111]
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Une étude d’un laboratoire marseillais montre que la sécheresse modifie l’odeur des fleurs et leur interaction avec les pollinisateurs. Par Agathe Perrier, le 23 septembre 2022 Après un été particulièrement chaud, marqué par des vagues de chaleur, voilà une étude qui tombe à pic. Elle n’a pourtant pas été réalisée sous ces chaudes températures mais en 2018. « Notre but était de voir si une modification de la pluviométrie pouvait entraîner un changement sur l’odeur des fleurs, la production de nectar et les interactions avec les pollinisateurs », résume Benoît Geslin, chercheur et maître de conférences à l’IMBE (Institut méditerranéen de la biodiversité et d’écologie marine et continentale). Pour tester cette hypothèse, l’équipe a investi le massif de l’Étoile, au nord de Marseille. Là se trouve depuis 2014 la plateforme Climed, qui simule le régime de précipitations attendu en 2050. -30% de pluie en théorie, -15% dans les faits (bonus). Une sécheresse modérée donc, qui a toutefois surpris le scientifique. « On ne s’attendait pas à avoir un résultat aussi fort », reconnaît-il. Moins d’odeurs, moins de visites (...) ---------- NDÉ L'étude :
[Image] The CLIMED facility in the Massif de l’Étoile north of Marseille, France (43°22′N, 5°25′E; June 2018). Foreground, left: drought plot, where gutters exclude up to 30% of rainfall and the water is carried away. Foreground, right: control plot, in which gutters are placed upside down and rainfall reaches vegetation or the ground. Précédemment : → Changement climatique : les abeilles déboussolées par la nouvelle odeur des fleurs - De theconversation.com - 13 juin 2019, 12:19
Pendant près d'une décennie, des chercheurs de l'Institut de recherche sur la biologie de l’insecte (IRBI) à Tours ont travaillé sur le rôle des antennes, et notamment celles des papillons. Selon eux, la forme de ces capteurs a une influence sur la perception olfactive et la reproduction. Par Léa Bouquet, 17.11.2021 "Elle peut paraître anecdotique, mais cette avancée est un grand pas pour la connaissance du vivant. Pendant près de dix ans, des chercheurs de l'Université de Tours et du CNRS ont travaillé au sein de l'IRBI (Institut de recherche sur la biologie de l’insecte) sur les caractéristiques des antennes pectinées, qu'on retrouve sur les papillons, les mouches ou encore les coléoptères. Ces organes sensoriels sont généralement présents chez les insectes mâles.
Pour cette étude, les recherches se sont concentrées en particulier sur le papillon de nuit. Mais le fonctionnement des différentes échelles de l'antenne est très complexe. Les scientifiques se sont donc limités à l'unité olfactive, une sous-partie de l'organe, composée d'une branche et d'une grande quantité de poils sensoriels. Ces poils sont notamment sensibles à la présence de phéromones, libérées dans l'air par les femelles : ces dernières jouent un rôle essentiel dans la reproduction de l'espèce. En vol, les antennes des papillons perçoivent mieux les phéromones Les résultats de ces recherches montrent que l'unité olfactive fonctionne de façon optimale lorsque l'insecte est en vol : l'air, chargé en phéromones, a alors plus de facilité à atteindre la partie sensorielle des antennes pectinées. Mais attention, la vitesse de vol de l'insecte a aussi son importance." (...) [Image] via IRBI sur Twitter, 30.10.2020
https://twitter.com/IRBI_Tours/status/1322159394826706946 "Proud of our PhD students @IRBI_Tours. Work from Mourad Jaffar-Bandjee’s PhD now published in PNAS. Work done under the supervision of Prof J Casas in collaboration with T Steinmann from @IRBI_Tours and @utwenteEN. For more info ➡ https://t.co/IXjTOtlH1a #bioinspiration" [Samia cynthia Lepidoptera Saturniidae] ___________________________________________________________________
POUR EN SAVOIR PLUS :
→ (PDF) Insect pectinate antennae maximize odor capture efficiency at intermediate flight speeds
https://www.researchgate.net/publication/344956731_Insect_pectinate_antennae_maximize_odor_capture_efficiency_at_intermediate_flight_speeds
L’odeur sert d’abord à la pollinisation. Elle a pour fonction d’attirer les insectes qui viendront se poser sur la fleur. Pour prendre le pollen et le déposer sur une autre fleur. Elle sert aussi à la défense contre les herbivores. Les plantes fabriquent des molécules qui tentent de repousser les animaux. Et aussi, l’odeur permet la communication entre les plantes. Enfin, elle est utile à la protection contre la chaleur, contre des lumières trop excessives et contre le stress oxydant. Et jusqu’à la fabrication de nuages, une forme d'aérosol qui se dégage des fleurs et va condenser autour de ces molécules les différentes molécules d'eau qui se trouvent dans l'air.
Et c’est autour de cette réalité qu’une découverte vient d’être publiée dans Science, le 30 juin 2017. (...)
Lorsqu’elles se sentent en danger, les abeilles n’hésitent pas à attaquer et piquer. Ce qui inexorablement les mène à leur perte. Mais lorsqu’elles sont en présence de certaines odeurs florales, elles se radoucissent et adoptent l’attitude flower power.
Un changement de comportement découvert grâce à une équipe de chercheurs toulousains du Centre de recherches sur la cognition animale (CNRS/Université Paul-Sabatier) et qui a fait l’objet d’une publication dans la revue Nature Communications. Par Béatrice Colin. 20 Minutes, 21.12.2015 "... Applications en apiculture Des résultats menés en laboratoire qui ont été testés grandeur nature sur les ruches présentes sur le campus de l’université Paul-Sabatier par Lucie Hotier, apicultrice au CNRS [*]. Pour cette passionnée, cette découverte pourrait trouver plusieurs applications." [Image] Some floral odours block the aggressive response to the alarm pheromone. via Appetitive floral odours prevent aggression in honeybees : Nature Communications, 22.12.2015 http://www.nature.com/ncomms/2015/151222/ncomms10247/full/ncomms10247.html * Elisa et Lucie, « happy » apicultrices à Fabas - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=k7vHC9LCkk0&feature=youtu.be
GuruMeditation. « Les abeilles aiment le nectar riche en sucre produit par les plantes et l’un des principaux moyens dont elles disposent pour le détecter, c’est avec les griffes de leurs pattes avant. »
[...]
« Gabriela et son équipe ont étudié des centaines d’abeilles, en observant ce qui se passait lorsque des solutions sucrées, amères et salées étaient appliquées sur les griffes (techniquement appelés tarsomères) de leurs membres antérieurs. » « Selon le coauteur Martin Giurfa de l’Université de Toulouse, dans un communiqué de presse : Les abeilles comptent sur leur vision des couleurs, sur leur mémoire et leur sens de l’odorat et du goût pour trouver le nectar et le pollen dans l’environnement en constante évolution autour de la colonie. La grande sensibilité des tarsomères aux sels et des griffes du tarse au sucre est impressionnante, étant donné que chaque tarse a moins de sensilles que les autres organes des sens. Le sens du goût de la griffe permet aux ouvrières de détecter le nectar dès qu’elles débarquent sur les fleurs. En outre, les abeilles planant au-dessus des étangs d’eau peuvent rapidement détecter la présence de sels dans l’eau à travers les tarsomères de leurs pattes pendantes. »
[Citation: de Brito Sanchez MG, Lorenzo E, Su S, Liu F, Zhan Y and Giurfa M (2014) The tarsal taste of honey bees: behavioral and electrophysiological analyses. Front. Behav. Neurosci. 8:25. doi: 10.3389/fnbeh.2014.00025]
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Autre article (repéré le 12/03/2014) :
→ Actualité > En bref : les abeilles aiment le goût des piscines d'eau salée
http://www.futura-sciences.com/magazines/nature/infos/actu/d/zoologie-bref-abeilles-aiment-gout-piscines-eau-salee-52736/
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Il est impressionnant de voir dans la vidéo, comment les drosophiles ont oublié l’odeur du sucre et se dirigent vers les 2 compartiments de manière quasi équivalente. Ainsi, le défaut de mémoire mis en évidence pourrait être due à un défaut d’apport en énergie dans certaines régions du cerveau. Si les chercheurs parviennent à mettre en évidence les biomarqueurs de la maladie avant l’apparition des symptômes, cela constituerait une avancée majeure dans le domaine.