"Static electric fields are common throughout the environment and this has been known for some time (e.g Lund (1929) and back in 1918, the great Jean-Henri Fabre, writing about the dung beetle, Geotrupes stated “They seem to be influenced above all by the electric tension of the atmosphere."
Shocking News – the truth about electroperception – insects can ‘feel’ electric fields | Don't Forget the Roundabouts
March 3, 2020 · 9:05 am
Traduction du début de l'article :
Les champs électrostatiques sont courants dans l'environnement, ce qui est connu depuis un certain temps (par exemple, Lund (1929) et, en 1918, le grand Jean-Henri Fabre, écrivant sur le bousier Geotrupes, déclarait : "Ils semblent être influencés avant tout par la tension électrique de l'atmosphère. Par les soirées chaudes et étouffantes, lorsqu'un orage se prépare, je les vois se déplacer encore plus que d'habitude. Le lendemain est toujours marqué par de violents coups de tonnerre".
Dans ces conditions, il est surprenant qu'il ait fallu attendre les années 1960 pour que les entomologistes commencent à s'intéresser réellement à l'électroperception, lorsqu'un entomologiste canadien décida d'approfondir le phénomène, mais en utilisant des mouches (Edwards, 1960). Il a constaté que si Drosophila melanogaster et Calliphora vicina étaient exposées à un champ électrique, mais pas en contact avec celui-ci, elles cessaient de se déplacer. Calliphora vicina avait besoin d'une tension plus forte pour provoquer une réponse que D. melanogaster, ce qui pourrait peut-être être lié à leurs tailles relatives. Il semblait que leur mouvement était réduit lorsque la charge électrique était appliquée et modifiée, mais pas si le champ était constant.
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(suite)
Comme l'explique l'équipe dans son article, cela suggère qu'elles utilisent également un mécanisme de magnétoréception différent de celui de la plupart des insectes étudiés à ce jour, y compris, par exemple, les célèbres papillons monarques. Les chercheurs et les chercheuses pensent que la magnétoréception chez ces fourmis du désert est basée sur un mécanisme impliquant de minuscules particules de magnétite, un minéral d'oxyde de fer, ou d'autres particules magnétiques.
Le fonctionnement exact de la magnétoréception chez les animaux et le mécanisme physique sur lequel elle repose font encore l'objet d'un vif débat parmi les scientifiques. L'une des hypothèses en discussion est un effet quantique dépendant de la lumière, connu sous le nom de mécanisme de paires de radicaux. On pense que les petits oiseaux chanteurs et peut-être aussi les insectes tels que les papillons monarques utilisent ce mécanisme. Le centre de recherche collaborative « Magnétoréception et navigation chez les vertébrés », dirigé par le biologiste Henrik Mouritsen de l'université d'Oldenburg, a recueilli des preuves substantielles à l'appui de cette hypothèse.
Une autre hypothèse est que, chez certains animaux, la magnétoréception est basée sur de minuscules particules magnétiques dans les cellules sensorielles ou nerveuses qui pointent vers le Nord magnétique, à la manière d'une aiguille de boussole. Il existe aujourd'hui de nombreuses preuves que les deux formes de magnétoréception existent dans la nature. Les pigeons, les chauves-souris et les tortues de mer, par exemple, semblent percevoir le champ géomagnétique par l'intermédiaire de particules magnétiques.
Les expériences comportementales permettent de distinguer les différents mécanismes de magnétoréception
Étant donné que les mécanismes proposés pour la magnétoréception reposent sur des principes physiques différents, des expériences comportementales peuvent être conçues pour déterminer quel mécanisme est utilisé par quel animal. Les scientifiques sont partis du principe que les animaux dotés d'un sens magnétique basé sur les particules sont sensibles à la direction nord-sud du champ géomagnétique, autrement dit à sa « polarité », tandis que ceux qui s'appuient sur le mécanisme de la paire de radicaux perçoivent l'inclinaison, c'est-à-dire l'angle entre les lignes du champ géomagnétique et la surface de la Terre.
Pour mieux comprendre le fonctionnement du sens magnétique des fourmis du désert, Pauline Fleischmann, autrice principale de cette étude, en collaboration avec Robin Grob, premier auteur (aujourd'hui à l'université norvégienne des sciences et technologies de Trondheim, Norvège), Johanna Wegmann et Wolfgang Rössler, professeur à l'université de Würzburg (Allemagne), a cherché à déterminer quelle composante du champ magnétique terrestre ces insectes étaient capables de détecter : l'inclinaison ou la polarité. En 2018, alors qu'elle effectuait son doctorat à l'université de Würzburg, son équipe de recherche a découvert que les fourmis du désert possédaient un sens magnétique. Elle est à présent chargée de recherche au CRC d'Oldenburg depuis 2022.
Dans l'étude actuelle, les chercheuses et les chercheurs ont exposé des fourmis d'une colonie en Grèce à différents champs magnétiques manipulés. Pour ce faire, ils ont installé des bobines de Helmholtz au-dessus de l'entrée du nid et ont guidé les fourmis qui sortaient du nid à travers un tunnel jusqu'à une plate-forme expérimentale située au centre des bobines, où elles ont été filmées pendant qu'elles effectuaient leur « marche d'apprentissage », un comportement que les fourmis du désert manifestent lorsqu'elles quittent leur nid pour la toute première fois.
Pauline Fleischmann avait découvert, dans le cadre de son projet de doctorat, que les fourmis utilisent le champ magnétique terrestre pour mémoriser la direction de l'entrée du nid lors de ces marches d'apprentissage : elles interrompent à plusieurs reprises leur mouvement vers l'avant pour s'arrêter et regarder dans la direction de l'entrée du nid. Les chercheuses et les chercheurs pensent que les fourmis utilisent le champ magnétique pour entraîner leur mémoire visuelle. Les résultats d'une étude sur le développement du cerveau des fourmis que l'équipe a récemment publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences semblent le confirmer.
La modification de l'inclinaison n'a eu aucun effet sur le comportement des fourmis
Dans l'étude actuelle, les chercheur·euses ont exposé les fourmis à des champs magnétiques artificiels orientés dans une direction différente de celle du champ magnétique naturel de la Terre. L'équipe a constaté que la modification de la composante verticale du champ, l'inclinaison, n'avait aucun effet sur la direction du regard des fourmis : elles continuaient à regarder vers l'entrée du nid lors de leurs promenades d'apprentissage. En revanche, si la polarité du champ, c'est-à-dire l'axe nord-sud, était tournée de 180 degrés, les fourmis supposaient que l'entrée du nid se trouvait à un endroit complètement différent.
Sur la base de ces résultats, les chercheur·euses concluent que, contrairement aux papillons monarques ou aux oiseaux chanteurs, les fourmis n'utilisent pas l'inclinaison du champ géomagnétique, qui est probablement plus utile pour la migration sur de longues distances. Elles s'appuient plutôt sur la polarité du champ pour se diriger lors de leurs promenades d'apprentissage.
« Ce type de boussole est particulièrement utile pour la navigation sur des distances relativement courtes », souligne Pauline Fleischmann. Les fourmis du désert sont connues depuis longtemps pour leurs excellentes capacités de navigation : elles vivent dans les marais salants sans relief du Sahara nord-africain ou dans les forêts de pins en Grèce, où il y a peu de points de repère pour s'orienter, et elles peuvent s'éloigner de centaines de mètres de leur nid pour chercher de la nourriture. Lorsqu'elles quittent le nid, elles se déplacent en zigzag, mais une fois qu'elles ont trouvé de la nourriture, elles reviennent à l'entrée du nid en ligne droite.
« La découverte que les fourmis, qui appartiennent avec les abeilles et les guêpes à l'ordre des hyménoptères, utilisent un mécanisme de magnétoréception différent de celui d'autres espèces d'insectes comme les papillons ou les cafards, ouvre également de nouvelles pistes pour étudier l'évolution de cette forme particulière de perception sensorielle dans le règne animal », explique Pauline Fleischmann.
Traduit avec DeepL.com (version gratuite)
https://www.scoop.it/topic/entomonews/?&tag=magn%C3%A9tor%C3%A9ception