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Scooped by Bernadette Cassel

August 6, 2024 2:29 PM

Scoop.it!

Électroréception dans les interactions proies prédateurs chez les insectes

From passion-entomologie.fr - July 10, 2024 11:22 AM

Les insectes utilisent l'électroréception pour détecter la présence d'un prédateur et adapter un comportement défensif spécifique

juillet 10, 2024

Par Benoît GILLES

"L’interaction entre prédateurs et proies est une composante cruciale des écosystèmes, influençant fortement l’évolution par sélection naturelle. La détection des prédateurs par les proies, et vice versa, implique l’utilisation de divers indices sensoriels pour les proies ! et elle seule. Une étude (Sam J. England et Daniel Robert (2022)) révèle que certains animaux terrestres détectent les champs électriques émanant de leurs prédateurs chargés électrostatiquement et utilisent ce sens pour initier des comportements défensifs.

Ce phénomène d’électroréception, connu chez certains poissons et amphibiens, semble également exister chez les insectes terrestres. Il offre une nouvelle dimension à notre compréhension des systèmes sensoriels animaux et des dynamiques prédateur-proie."

(...)

Bibliographie

England S.J. & Robert D. (2024) : Prey can detect predators via electroreception in air. PNAS, Vol 121,N°23 (lien)

Image : Photographies des quatre espèces étudiées dans cette étude – (A) La chenille de l’Ecaille du Séneçon (T. jacobaeae) adoptant une posture enroulée défensive – (B) La chenille de la Soucieuse (T. recens) adoptant une posture enroulée défensive – (C) La chenille du papillon Paon-du-jour (Aglais io), à mi-chemin d’un mouvement de battement défensif – (D) La guêpe commune prédatrice (Vespula vulgaris) (Source : England & Robert, 2024)

Bernadette Cassel's insight:

En relation

Les chenilles sont capables de détecter un prédateur grâce à son champ électrique - De www.sciencesetavenir.fr - 28 mai, 16:30

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Rescooped by Bernadette Cassel from Insect Archive

June 29, 2023 6:38 AM

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L'abeille, la fleur et le champ électrique

From link.springer.com - June 23, 2017 8:00 PM

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.

Introduction

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

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June 6, 2016 3:08 PM

Scoop.it!

Les poils des bourdons les aident à déterminer par l’électricité le statut d’une fleur - GuruMeditation

From www.gurumed.org - June 4, 2016 7:43 AM

"Les fleurs et les bourdons (comme les abeilles) communiquent via un code électrique. Les scientifiques indiquent que les petits poils sur le corps de ces pollinisateurs sont sensibles aux champs électriques, y compris ceux émis par les fleurs pleines de nectar."

(...)

L’étude publiée dans The Proceedings of the National Academy of Sciences : Mechanosensory hairs in bumblebees (Bombus terrestris) detect weak electric fields.

[Image] Mechanosensory hairs covering the bumblebee’s body move in response to an applied electric field. From Sutton, et al. (2016). via Bumblebee’s electric field sensor identified | The Guardian https://www.theguardian.com/science/neurophilosophy/2016/may/31/bumblebees-electric-field-sensor-identified

Bernadette Cassel's insight:

SUR ENTOMONEWS - From www.theguardian.com - May 31, 6:36 PM :

→ On a trouvé comment les bourdons captaient le champ électrique des fleurs / Bumblebee’s electric field sensor identified

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June 4, 2024 1:58 PM

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Les chenilles sont capables de détecter un prédateur grâce à son champ électrique

From www.sciencesetavenir.fr - May 28, 2024 10:30 AM

Les chenilles sont capables de repérer le champ électrique produit par les insectes qui pourraient être tentés de les manger, selon une étude menée par des chercheurs britanniques et publiée dans la revue Pnas.

Par Anne-Sophie Tassart le 28.05.2024 à 16h30

Prey can detect predators via electroreception in air | PNAS
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2322674121

[Image] Characterization of the physical electrical forces acting between predatory wasps and prey caterpillars. (A) Measurements of the net electrostatic charge carried by a predatory wasp, V. vulgaris (yellow), and three species of prey caterpillar, T. jacobaeae (orange), T. recens (pink), and A. io (purple). The dashed line denotes transition from negative to positive charge values. Half violins show distribution of data. Note different scales between wasps and caterpillars. (B) Two-dimensional slice through the center of a three-dimensional computational model of the electric field strength between a wasp and a caterpillar situated on the stem of a plant. The wasp was assigned a charge of +10 pC, based on the mean charge measured for V. vulgaris, and the caterpillar assigned a charge of −2 pC, based on the mean charge measured for A. io. The plant was defined as electrically grounded (5, 12–16). Electrical material properties were based on values from the literature (SI Appendix, Table S2). Electric field strength is denoted by color with values truncated above 2 kV/m for clarity. The 3D geometry of organisms is shown as gray.

Bernadette Cassel's insight:

'champ électrique' in EntomoNews
https://www.scoop.it/topic/entomonews/?&tag=champ+%C3%A9lectrique

https://www.scoop.it/topic/entomonews?q=electroreception

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June 27, 2023 2:37 PM

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Une étude montre comment les arthropodes peuvent cartographier leur environnement électrique en temps réel

From www.sciencedirect.com - June 27, 2023 2:37 PM

Passive electrolocation in terrestrial arthropods: Theoretical modelling of location detection

Ryan A. Palmer, Isaac V. Chenchiah, Daniel Robert

Journal of Theoretical Biology
Volume 558, 7 February 2023

[Image] Diagram of the potential charge positions considered in the multiple charge detection analysis in Section 3.2. The point charge location is randomly assigned with its radius from the hair array being normally distributed and its angular position uniformly distributed (). Thus, the colours indicate the probability that a point charge is at a given radius.

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NDÉ

Traduction

Résumé

La découverte récente que certains arthropodes terrestres peuvent détecter, utiliser et apprendre de faibles champs électriques ajoute une nouvelle dimension à notre compréhension de la manière dont les organismes explorent et interagissent avec leur environnement. Chez les abeilles et les araignées, les systèmes mécanosensoriels de leurs poils permettent cette nouvelle modalité sensorielle en transportant des charges électriques et en se déformant en réponse à des champs électriques.

Ce mode d'acquisition de l'information ouvre la voie à des dynamiques et des capacités sensorielles qui n'avaient pas été réalisées jusqu'à présent. Dans cet article, nous étudions l'un de ces potentiels : la possibilité pour un arthropode de localiser des objets chargés électriquement.

Nous commençons par illustrer comment les interactions électrostatiques entre les poils et les champs électriques environnants permettent le processus de détection de l'emplacement. Nous examinons ensuite trois scénarios :

(1) la détermination de l'emplacement et de l'ampleur de plusieurs charges ponctuelles par une seule observation,

(2) l'apprentissage des propriétés électriques et mécaniques des capteurs et des caractéristiques d'un champ électrique par plusieurs observations,

(3) la possibilité pour un observateur de déduire son emplacement et son orientation dans un champ électrique fixe et connu (ce qui s'apparente à la "navigation stellaire").

Pour conclure, nous discutons du potentiel de l'électroréception pour doter un animal de capacités sensorielles jusqu'à présent non appréciées, telles que la cartographie des environnements électriques.

L'électroréception chez les arthropodes terrestres offre une nouvelle compréhension des processus sensoriels réalisés par les poils filiformes, s'ajoutant à la détection aéro-acoustique et ouvrant la possibilité de nouvelles dynamiques collectives émergentes et d'acquisition d'informations par des capteurs de poils distribués.

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May 31, 2016 12:36 PM

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On a trouvé comment les bourdons captaient le champ électrique des fleurs / Bumblebee’s electric field sensor identified

From www.theguardian.com - May 31, 2016 6:30 AM

Bumblebees use the fine hairs covering their bodies to detect electrical fields produced by the flowers they feed on and pollinate, according to a new study by researchers at the University of Bristol. The findings, just published in Proceedings of the National Academy of Sciences, may help to solve the mystery of how insects and other terrestrial creatures detect and respond to electric fields.

Mechanosensory hairs in bumblebees (Bombus terrestris) detect weak electric fields, PNAS, 30.05.2016
http://www.pnas.org/content/early/2016/05/25/1601624113

Significance

Electroreception in terrestrial animals is poorly understood. In bumblebees, the mechanical response of filiform hairs in the presence of electric fields provides key evidence for electrosensitivity to ecologically relevant electric fields. Mechanosensory hairs in arthropods have been shown to function as fluid flow or sound particle velocity receivers. The present work provides direct evidence for additional, nonexclusive functionality involving electrical Coulomb-force coupling between distant charged objects and mechanosensory hairs. Thus, the sensory mechanism is proposed to rely on electromechanical coupling, whereby many light thin hairs serve the detection of the electrical field surrounding a bumblebee approaching a flower. This finding prompts the possibility that other terrestrial animals use such sensory hairs to detect and respond to electric fields.

Abstract

Bumblebees (Bombus terrestris) use information from surrounding electric fields to make foraging decisions. Electroreception in air, a nonconductive medium, is a recently discovered sensory capacity of insects, yet the sensory mechanisms remain elusive. Here, we investigate two putative electric field sensors: antennae and mechanosensory hairs. Examining their mechanical and neural response, we show that electric fields cause deflections in both antennae and hairs. Hairs respond with a greater median velocity, displacement, and angular displacement than antennae. Extracellular recordings from the antennae do not show any electrophysiological correlates to these mechanical deflections. In contrast, hair deflections in response to an electric field elicited neural activity. Mechanical deflections of both hairs and antennae increase with the electric charge carried by the bumblebee. From this evidence, we conclude that sensory hairs are a site of electroreception in the bumblebee.

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C'est grâce aux poils mécanosensoriels qui recouvrent leur corps que les bourdons détectent les petits champs électriques émis par les fleurs

Bernadette Cassel's insight:

SUR ENTOMONEWS - From www.atlantico.fr - February 22, 2013 9:02 PM :

→ Les bourdons et les fleurs communiquent grâce au courant électrique

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