la communication chez les insectes et autres organismes
DESCRIPTION
La communication chez les insecteset autres organismesCDDP Tours, 6 avril 2011Alain LenoirIRBI, Université François Rabelais, ToursTRANSCRIPT
![Page 1: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/1.jpg)
La communication chez les insecteset autres organismes
CDDP Tours, 6 avril 2011
Alain LenoirIRBI, Université François Rabelais, Tours
![Page 2: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/2.jpg)
Les principaux types de communication
- visuelle- tactile- acoustique- chimique- écholocation
- mais souvent plusieurs canaux à la fois
![Page 3: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/3.jpg)
DécisionBénéfice
ÉmetteurSignal
Récepteur
Indice
Coût
Balance coût / bénéfice
PrédateurParasite
![Page 4: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/4.jpg)
Communication visuelle
Polistes dominulus USA (Tibbets 2004)Taille tâches de la tête corrélée avec taille corps et dominanceReconnaissance individuelle
![Page 5: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/5.jpg)
Communication tactile
• Échanges antennaires
Rencontre entre deux fourmis : inspection antennaire
![Page 6: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/6.jpg)
Communication antennaire durant la trophallaxie chez Myrmica
![Page 7: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/7.jpg)
Tricheur : staphylin qui mime la communicationantennaire des fourmis pour obtenir une trophallaxie
![Page 8: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/8.jpg)
Communication sonore : stridulation
![Page 9: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/9.jpg)
Appareil stridulatoire des fourmis au microscope électronique
![Page 10: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/11.jpg)
Ex de stridulations
Solenopsis Messor
DéplacementCombat
Attaque chenille DétresseDétresse
Alarme
![Page 12: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/12.jpg)
Communication chimique
Karlson & Lüscher 1959 : création du terme phéromoneButenandt 1959 identification du bombykol
Nombreux comportements - Phéromones sexuelles- Phéromone royale abeilles- Reconnaissance coloniale et à l’intérieur de la colonieentre individus- Alarme- Recrutement de congénères pour la défense du nid exploiter une source de nourriture, déménager(formation de pistes chimiques)- Marquage du territoire
![Page 13: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/13.jpg)
Décision
Émetteur Récepteurmême espèce
Signal = phéromone
Bénéfice
Kairomone
PrédateurParasite
Coût
Insecte pollinisateur
Allomone, synomone
BénéficeBénéfice réciproque
![Page 14: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/14.jpg)
50 ans de phéromones
Wyatt (Nature 2009)
![Page 15: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/15.jpg)
Phéromones et signature chimique
- Phéromone : molécule ou combinaison de molécules qui déclenche une réponse innée, tous organismes- Signature chimique : mélange de molécules dont la composition est apprise par le récepteur, permettant la reconnaissance de l’autre individu ou colonie- toutes substances perçues par récepteurs olfactifs spécialisés
Wyatt 2010
![Page 16: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/16.jpg)
Glandes de fourmis
40 glandes fourmis21 abeille
J. Billen
![Page 17: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/17.jpg)
Chromatographie en phase gazeuseou phase liquide
Spectrométrie de masse
Octane C8H18
Undécane
Octane C8H18Hydrocarbures
![Page 18: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/18.jpg)
Chromatographie des 3 espècesde fourmis Cataglyphis
![Page 19: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/19.jpg)
Reconnaissance coloniale
Colonies fermées aux individus des autres colonies
![Page 20: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/20.jpg)
Visa chimique de la cuticule = code barre
Passera Aron 2005
![Page 21: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/21.jpg)
Profil cuticulaire de Lasius niger
Lenoir et al 2009
C25C27
C29C31
C33
DiMeC31
3C31+DiMeC31DiMeC29
DiMeC35
A. Wild
![Page 22: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/22.jpg)
Reconnaissance colonialechez Lasius niger
Chaque colonie a sonvisa chimique
![Page 23: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/23.jpg)
Formation de l’odeur coloniale
La Recherche 1998
![Page 24: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/24.jpg)
Abeilles sans dard : des gardiennes spécialisées
![Page 25: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/25.jpg)
Coléoptèresmyrmécophiles
![Page 26: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/26.jpg)
Aphaenogaster senilis
Sternocoelis hispanus
Fourmi
myrmécophile
Fourmi hôte et myrmécophile : même odeur
![Page 27: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/27.jpg)
Fourmis esclavagistes
Photo Thibaud Monnin
Polyergus rufescens
Formica cunicularia
![Page 28: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/28.jpg)
Idem : mimétisme chimique
![Page 29: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/29.jpg)
Phéromones de piste
![Page 30: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/30.jpg)
Dépôt piste Myrmica
Phéromone de piste déposée par l’aiguillon sur le substrat
![Page 31: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/31.jpg)
Piste Pachycondyla
Les fourmis suivent la piste d’une glande spécialisée :la glande pygidiale dans cet exemple
![Page 32: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/32.jpg)
Piste d’Atta (fourmichampignonniste) :
1mg = 3 fois le tour du monde
![Page 33: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/33.jpg)
Récepteurs
Récepteurs olfactifs- Fourmis : Pogonomyrmex (fourmi moissonneuse USA)
344 (350 glomérules), fourmi de feu : 400 dont 297 certains, fourmi d’Argentine 367, fourmi Camponotus 430 (mâle 215-260)
- Blatte américaine 205, Abeille 166-174 (mâle 116), Pou 10, Drosophile 50-60
- Homme 900, souris 1500
![Page 34: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/34.jpg)
Signal de la reine
EAG
Profil hydrocarburescuticulaires
3,11-diMeC27
La reine possède un signal (3,11-diméthyl C27) qui est perçupar les ouvrières (EAD = électroantennographie)
Pachycondyla (D’Ettorre et al 2004)
![Page 35: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/35.jpg)
Cerveau de fourmi
Science et Vie, mars 2011
![Page 36: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/36.jpg)
Vue ventrale
Corps pédonculés
Lobe antennaire
Calyx
Cerveau de fourmi charpentièreCamponotus obscuripes
Vue dorsale
![Page 37: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/37.jpg)
Calyx des corpspédonculés
Lobe antennaire
Glomérulessoma
dendrites
axone
86 neurones sensiblesà acide formique
![Page 38: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/38.jpg)
Alarme et défense
Glande à poison Formica(fourmi rousse des bois) : acide formique (CH2O2)
![Page 39: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/39.jpg)
Tricherie dans la communication
Mâles de grenouille taureau silencieux, plus petitsSe posent à proximité des chanteurs pour s’interposerTaux de succès faible mais leur seule chance
![Page 40: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/40.jpg)
Communication interspécifique
À Hawaï, il est apparu en 2003 une mutation sur les ailes qui empêche les mâles de chanter.En quelques années on trouve 90% des mâles qui ne chantent plus
Grillon (Gryllus integer) et mouches parasites TachinidesMâles chanteurs parasités à 80% et les mâles satellitesnon chanteurs seulement à 14%.
![Page 41: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/41.jpg)
Teleogryllus oceanicus(Australie)
neurodojo.blogspot.com
Petite chauve-souris brune
Le chant du grillonattire les chauves-souris
![Page 42: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/42.jpg)
Chez Teleogryllus oceanicus il existe une hiérarchie entre les mâles, les dominants agressant les dominés pour les empêcher de chanter. Les mâles subordonnés compensent ce déficit en produisant plus de phéromones cuticulaires (hydrocarbures) qui les rendent plus attractifs envers les femelles
![Page 43: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/43.jpg)
La communication chimique chez les microorganismes
![Page 44: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/44.jpg)
Arbre phylétique de la vie
Plus grande diversité du vivant chez les microbes !
![Page 45: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/45.jpg)
AmibeDictyostelium discoideum
Se nourrit de bactéries
En période de disetteagrégation et formationd’une frutification
fructification
pédicelle
limace
![Page 46: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/46.jpg)
Amibes sociales
tricheurs
Naïfs
AMPc
Cellules altruistesmeurent
![Page 47: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/47.jpg)
Communication entre plantes et fourmis ?
Communication entre plantes : Émission d’un signal d’alarme volatil
à destination des plantes voisines En réponse à attaques par un herbivore (un insecte le plus souvent).
Vibrations font sortir les fourmis + feuilles endommagées émettent des substances volatiles attractives pour fourmis
de terpènes, aldéhydes, alcools, cétones, méthyle-salicylate (= essence de Wintergreen, odeur de pomme sûre,
utilisée en parfumerie et arômes alimentaires)
![Page 48: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/48.jpg)
Exemple des acacias
Arbres sans fourmis condamnés
![Page 49: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/49.jpg)
Évolution
Comment signal chimique évolue en phéromone ?
Scénario :- mâle capable détecter plus vite femelle prête à pondresera avantagé sélection vers sensibilité à cette substance- femelle avec plus de substance attirent les meilleurs mâles sélection pour produire plus
Final : ces molécules deviennent phéromones (productionet réception)
Course aux armements entre mâles et femelles ?
![Page 50: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/50.jpg)
Effets des polluants sur la communication
La campagne tourangelle le 20 mars 2011
![Page 51: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/51.jpg)
1907 - 1964
Silent spring 1962 : les oiseaux ne chantent plus au printemps sous l’effet des pesticides (DDT)
Prohibition du DDT aux USA en 1972
Rachel Carson
![Page 52: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/52.jpg)
EDCsEndocrine Disruptive Chemicals
Pertubateurs endocriniens
Theo Colborn
Theo Colborn (83 ans)Chimiste puis PhD à 58 ans1980 découvre que femelles de prédateurs dans grands lacs USA sont déféminisées
« Heroes of the environment »N° spécial de Times 29 oct 2007Times
![Page 53: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/53.jpg)
Action des EDCs
Noyau aromatique commun hormones sexuelles vertébrés : effet on / off
Testosterone
Oestradiol Progesterone
OO
O
Ophthalate
![Page 54: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/54.jpg)
Effets des polluants sur la communication
1. Interactions prédateur – proie : métaux lourds abaissent seuil détection et évitement prédateur et détection proie chez poissons
2. Perturbateurs endocriniens (phtalates) : détection partenaires sexuels
3. Symbioses plantes – bactéries altérées avec pesticides et PCB
PCB = polychlorobiphényles (pyralène)
![Page 55: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/55.jpg)
acide maliqueprotéines
acides gras
flavonoïdes
mycorhizes
Rhizobium
cytokininesSucresacides aminés
champignons
Communication entre plantes (racines) et micro-organismes
![Page 56: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/56.jpg)
Conclusion : quelques pistes
- co-évolution et course aux armements : principe du handicap- signaux émis intentionnellement ou par inadvertance- honnêteté des signaux : signal de la reine- tricherie ou tromperie
- post-génomique : recherche des gènes et de leur expression
![Page 57: La communication chez les insectes et autres organismes](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051109/54878c4fb47959fb0c8b54e9/html5/thumbnails/57.jpg)
Livres
Danchin et coll. Tanzarella