Les abeilles s'adaptent à leurs trajets dans des environnements compliqués
Des recherches montrent comment les abeilles adaptent leur vol en fonction des caractéristiques de l'environnement.
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Table des matières
Les abeilles sont des créatures incroyables qui ont la capacité de se souvenir de leur environnement, ce qui les aide à retrouver leur chemin vers leur nid après avoir collecté de la nourriture. Quand les abeilles quittent leur nid pour la première fois, elles ne partent pas directement pour chercher du nectar ou du pollen. À la place, elles font une série de vols d'entraînement où elles tournent en rond et regardent en arrière vers le nid. Ce comportement les aide à apprendre à quoi ressemble la zone autour du nid, ce qui est essentiel pour retrouver leur chemin après avoir cherché de la nourriture.
L'Importance des Vols d'Apprentissage
Les vols d'apprentissage sont cruciaux pour les abeilles car ils les aident à éviter de perdre du temps à chercher le nid une fois qu'elles ont fini de chercher de la nourriture. Après quelques vols d'entraînement, les abeilles commencent à voler plus haut et plus loin du nid. Elles élargissent progressivement la zone qu'elles couvrent pendant ces vols. La plupart des études précédentes ont examiné comment les abeilles apprennent dans des environnements simples et dégagés avec peu d'obstacles. On a trouvé que les abeilles ajustent leur orientation corporelle vers des repères spécifiques ou des directions en volant.
Cependant, dans la nature, les nids d'abeilles se trouvent souvent dans des endroits en désordre comme des champs, des bois ou des fermes, où il y a beaucoup de choses qui peuvent bloquer leur vue ou les faire entrer en collision avec des objets. Pour les abeilles qui apprennent encore à voler, ces espaces encombrés posent des défis supplémentaires. Elles doivent faire face à des obstacles et au manque d'indices visuels clairs qui pourraient les aider à comprendre où elles se trouvent. Cela suggère que les abeilles pourraient avoir besoin de stratégies différentes pour apprendre et retrouver leur chemin dans ces environnements plus compliqués.
Ce que Nous avons Investigé
On a regardé comment les caractéristiques de l'environnement influencent la façon dont les abeilles volent lorsqu'elles quittent leur nid pour la première fois. Les objets autour du nid peuvent servir de repères, aidant les abeilles à identifier où se trouve leur maison. Mais ces objets peuvent aussi créer des défis, comme bloquer leur vue et augmenter les chances de se heurter à quelque chose. On voulait voir comment le nombre et l'agencement de ces objets environnants affectaient la hauteur et la distance des abeilles par rapport à leur nid.
Dans des environnements plus denses, les abeilles peuvent voler plus loin du nid tout en restant plus basse dans l'air. Ça les aide à manœuvrer à travers les obstacles. Sinon, elles pourraient voler plus haut tout en restant proches du nid pour avoir une meilleure vue de leurs alentours. On s'intéressait aussi à la façon dont les abeilles regardaient en arrière vers le nid et comment cela était lié à leur altitude et à la hauteur des objets voisins.
Mise en Place de l'Expérience
Pour étudier ça, on a utilisé des bourdons de trois ruches saines. Après que les abeilles soient arrivées, on les a placées dans une boîte en acrylique qui imitait leurs conditions de nidification souterraines. Elles avaient accès à de la nourriture et étaient marquées avec des étiquettes pour identification après leur premier vol.
On a créé une arène de vol où on pouvait observer les abeilles. Cette arène était couverte de motifs que les abeilles pouvaient reconnaître, et on a installé des caméras pour suivre leurs mouvements. L'arène était aménagée avec différents nombres et types d'objets pour créer divers environnements de test.
On a créé quatre environnements différents pour voir comment les abeilles se comportaient dans différentes conditions :
- Environnement Sparse : Celui-ci avait seulement trois objets près du nid.
- Environnement à Pleine Densité : Celui-ci avait 40 objets dispersés autour du nid.
- Environnement à Densité Moyenne : Celui-ci avait 20 objets.
- Environnement en Anneau Externe : Celui-ci avait 30 objets arrangés en anneau plus loin du nid.
Observation des Abeilles
On a testé chaque abeille dans les quatre environnements, leur permettant de voler et de rassembler des données sur leurs mouvements. On a analysé jusqu'où elles volaient du nid et à quelle hauteur elles volaient pendant leurs premiers vols d'apprentissage.
Dans l'environnement sparse avec seulement trois objets, on a constaté que les abeilles volaient plus loin du nid par rapport à la hauteur à laquelle elles volaient. En revanche, dans l'environnement à pleine densité, les abeilles avaient tendance à augmenter leur hauteur plus que leur distance par rapport au nid. Plus il y avait d'objets, plus les abeilles prenaient de l'altitude au lieu de simplement voler loin du nid.
Effets de l'Environnement sur l'Orientation
On a aussi regardé comment les abeilles orientaient leur corps en volant. Dans l'environnement avec trois objets, les abeilles pointaient plus vers le nid peu importe leur hauteur de vol. Cependant, dans des environnements plus encombrés, leur orientation corporelle devenait plus variable. Elles avaient plus de mal à pointer vers le nid quand la zone était encombrée, ce qui pourrait signifier qu'elles devaient se concentrer sur l'évitement des obstacles plutôt que de chercher constamment leur maison.
Fixation sur le Nid
Pour savoir où les abeilles regardaient pendant leurs vols, on a examiné les moments où elles fixaient l'entrée du nid. Dans l'environnement sparse, les abeilles se fixaient sur le nid à la fois à l'intérieur et au-dessus du désordre. Cependant, dans l'environnement à pleine densité, elles regardaient principalement le nid lorsqu'elles volaient au-dessus du désordre.
On a constaté que les abeilles se fixaient plus souvent sur le nid lorsqu'elles étaient à des positions plus élevées. Cela suggère que voler au-dessus du désordre leur permettait d'avoir une vue plus claire de leur maison, les aidant à former de meilleurs souvenirs visuels.
Conclusion
Dans l'ensemble, nos recherches ont montré que les bourdons sont très adaptables dans la façon dont ils naviguent dans leur environnement. Ils ont changé leurs schémas de vol en fonction des caractéristiques de leur environnement. Dans des zones denses, ils ont priorisé le vol plus haut, ce qui les aidait à mieux comprendre leur environnement tout en se souvenant où se trouvait leur nid.
Ces découvertes soulignent l'importance d'étudier comment les abeilles et d'autres insectes volants naviguent en trois dimensions, surtout dans des environnements plus complexes. Comprendre ces comportements peut améliorer notre connaissance de la navigation des insectes et peut aider dans les efforts pour protéger ces pollinisateurs essentiels.
Directions Futures
De futures études pourraient se concentrer sur la façon dont ces comportements de vol se développent au fil du temps. Observer comment les abeilles ajustent leurs motifs de vol lors de leurs déplacements suivants pourrait fournir plus d'aperçus. De plus, examiner les coûts énergétiques de différentes stratégies de vol dans divers environnements pourrait nous aider à comprendre combien ces adaptations de navigation sont efficaces.
Comprendre comment les abeilles apprennent et naviguent dans des environnements encombrés offre des aperçus cruciaux sur leur survie et leur capacité à chercher efficacement de la nourriture. Cette connaissance souligne également l'importance de préserver des habitats divers où ces pollinisateurs prospèrent.
Titre: Bumblebees increase their learning flight altitude in dense environments
Résumé: Bumblebees rely on visual memories acquired during the first outbound flights to relocate their nest. While these learning flights have been extensively studied in sparse environments with few objects, little is known about how bees adapt their flight in more dense, cluttered, settings that better mimic their natural habitats. Here we investigated how environmental complexity influences the first outbound flights of bumblebees. In a large arena we tracked the bees 3D positions to examine the flight patterns, body orientations, and nest fixations across environmental conditions characterised by different object constellations around the nest entrance. In cluttered environments, bees prioritised altitude gain over horizontal distance, suggesting a strategy to overcome obstacles and visual clutter. Body orientation patterns became more diverse in dense environments, indicating a balance between nest-oriented learning and obstacle avoidance. Notably, bees consistently preferred to fixate the location of the nest entrance from elevated positions above the dense environment across all conditions. Our results reveal significant changes in 3D flight structure, body orientations, and nest fixation behaviours as object density increases. This highlights the importance of considering three-dimensional space and environmental complexity in understanding insect navigation. Summary StatementDense environments influence bumblebees first flights, during which they develop visual memories of their nest entrance. Manipulating nest-surrounding objects showed bees prioritise altitude gain over horizontal distance in cluttered environments.
Auteurs: Annkathrin Sonntag, M. Lihoreau, O. J. N. Bertrand, M. Egelhaaf
Dernière mise à jour: 2024-10-16 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.14.618154
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.14.618154.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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