Comment les animaux utilisent leurs sens pour survivre
Les animaux adaptent leurs sens pour s'épanouir dans des environnements différents.
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Table des matières
Les animaux utilisent différents sens pour comprendre leur environnement et trouver de la nourriture ou des partenaires. Ils collectent des infos de leur milieu grâce à la Vue, l'odorat et d'autres sens. Ça les aide à agir de manière complexe, comme chercher à manger, éviter les dangers et attirer des partenaires.
Le Rôle des Sens
Divers sens, comme la vue et l’odorat, fonctionnent ensemble. Cette combinaison peut améliorer la façon dont les animaux perçoivent les signaux. Cependant, parfois, les animaux se concentrent plus sur un sens que sur un autre. Ce à quoi ils font attention est probablement influencé par la sélection naturelle, qui façonne comment différents groupes d’animaux s’adaptent à leur habitat.
Exemples de Différents Groupes d’Animaux
On voit des différences dans la façon dont les Espèces comptent sur leurs sens, selon leur environnement. Par exemple, les épinoches à neuf épines, un type de poisson, ajustent leur dépendance à la vue ou à l'odorat selon qu'ils grandissent dans des endroits très éclairés ou non. S'ils sont élevés dans des zones sombres, ils s'appuient plus sur l'odorat que sur la vue.
De même, les abeilles sans dard ne s'appuient pas beaucoup sur la vue, comme la couleur, comparé aux abeilles miel. Ça pourrait être parce qu'elles ont des yeux moins développés. Chez les papillons et les mites, les parties du cerveau qui gèrent les sens varient beaucoup entre les espèces. Des études montrent que les différences dans la structure du cerveau sont liées au comportement de ces animaux.
Par exemple, les sphinx utilisent à la fois la vue et l'odorat pour trouver leur nourriture, mais leur structure cérébrale diffère selon qu'ils sont actifs la nuit ou le jour. Les types nocturnes investissent plus dans les zones de traitement de l'odorat, tandis que les types diurnes ont des zones de traitement visuel plus grandes. Cet investissement cérébral correspond à la manière dont ils priorisent la vue ou l'odorat lors de la recherche de nourriture.
Étude des Papillons Heliconius
Un groupe spécifique de papillons appelés Heliconius offre une bonne occasion de voir comment les sens se développent quand les espèces divergent. Ces papillons comptent surtout sur la vue, surtout quand ils chassent de la nourriture ou reconnaissent des partenaires. Différentes espèces d’Heliconius vivent dans divers types de forêts. Ça veut dire qu'ils font face à différents Environnements sensoriels.
Les espèces sœurs de ces papillons diffèrent sur plusieurs aspects de leurs voies sensorielles. Ça reflète probablement comment elles s'adaptent à leurs environnements locaux. Si les animaux changent leur utilisation des sens selon leur environnement, on devrait voir des différences de comportement dans les populations vivant dans des milieux similaires.
Le Cas de H. melpomene et H. cydno
Deux papillons très proches, H. melpomene et H. cydno, montrent un bel exemple de comment ces différences peuvent survenir. H. melpomene vit dans des zones de forêt ouvertes, tandis que H. cydno préfère les parties plus sombres et denses de la forêt. H. cydno a des yeux plus grands et investit plus dans ses régions de traitement visuel, probablement à cause de son habitat.
On est intéressés par comment ces deux espèces priorisent la vue et l'odorat quand elles cherchent de la nourriture. On a entraîné les papillons à associer des couleurs spécifiques et des Odeurs avec des récompenses alimentaires, puis on a testé comment ils faisaient leurs choix dans différentes conditions.
Mise en Place de l’Expérience
Les papillons ont été gardés dans un enclos extérieur en Colombie. Ils avaient accès à de la nourriture et des endroits pour pondre des œufs. Dans l'expérience, on a utilisé des distributeurs artificiels avec des indices visuels (comme des couleurs rouges ou bleues) et olfactifs (comme des scents de lavande ou de rose).
Les papillons ont été entraînés à associer un distributeur bleu avec une odeur de rose comme un choix positif et un distributeur rouge avec une odeur de lavande comme un choix négatif. Comme ça, ils ont appris quelle combinaison préférer en cherchant de la nourriture.
Comment On les a Testés
Sur plusieurs jours, on a testé et retesté les papillons. On a observé comment ils choisissaient entre les combinaisons entraînées et comment ils réagissaient lorsque les choix positifs et négatifs s'opposaient.
À la fin, on a observé combien de fois chaque espèce allait au distributeur bleu par rapport au rouge, surtout en cas de conflits. On a filmé ces tests pour suivre leurs choix.
Résultats de l’Expérience
Les résultats ont montré que H. cydno se concentrait plus sur la vue pour faire ses choix. Quand ils étaient confrontés à des signaux conflictuels, H. cydno choisissait plus souvent le distributeur bleu, tandis que H. melpomene penchait vers le distributeur avec l’odeur de rose. Ça indique une différence dans la façon dont ces espèces se basent sur leurs sens.
On a aussi trouvé que les deux espèces faisaient moins de choix corrects quand elles étaient forcées de choisir entre des indices conflictuels. Ça veut dire que les infos visuelles et olfactives jouaient un rôle dans leurs décisions, mais qu'elles les pesaient différemment.
Investissement Cérébral et Comportement
Ces résultats sont liés à la façon dont le cerveau de chaque espèce est structuré. H. cydno, qui investit plus dans son système visuel, a tendance à privilégier la vue sur l'odorat, tandis que H. melpomene semble plus dépendante des indices olfactifs. Ça suggère que des changements dans l’environnement où elles vivent pourraient mener à des différences dans la façon dont elles traitent l’information sensorielle.
Implications Plus Larges
Les changements dans la façon dont différentes espèces utilisent leurs sens ne sont pas uniques aux papillons Heliconius. Beaucoup d'animaux ajustent leur reliance sensorielle selon leurs environnements. Par exemple, les oiseaux urbains préfèrent souvent les odeurs, tandis que les oiseaux de forêt se fient plus à la vue.
Même chez les poissons, des groupes dans différents lacs montrent des variations dans le traitement sensoriel qui correspondent à leurs environnements. Certains poissons développent des zones cérébrales plus grandes pour traiter la vue ou l'odorat selon qu'ils vivent dans des habitats ouverts ou fermés.
De plus, même parmi les sphinx, ceux qui sont actifs la nuit se concentrent plus sur les odeurs, tandis que les sphinx diurnes privilégient la vue. Cette adaptabilité suggère que l’environnement sensoriel joue un rôle significatif dans la façon dont les animaux évoluent et se comportent.
Conclusion
Notre recherche montre que les changements dans la façon dont les animaux évaluent les infos sensorielles reflètent leur adaptation à différents environnements. Les papillons Heliconius illustrent ce processus, montrant que ceux dans des habitats plus denses ont tendance à compter plus sur la vue, tandis que ceux dans des zones ouvertes peuvent équilibrer leurs entrées sensorielles différemment.
Ces résultats mettent en lumière le potentiel de l’environnement à influencer la façon dont les animaux traitent l’information, ce qui est crucial dans les phases initiales de divergence des espèces. Comprendre ces Comportements sensoriels est clé pour découvrir les voies par lesquelles les espèces évoluent et s’adaptent à leurs environnements.
Titre: Weighting of sensory cues reflect changing patterns of visual investment during ecological divergence in Heliconius butterflies.
Résumé: Integrating information across sensory modalities enables animals to orchestrate a wide range of complex behaviours. The relative importance placed on one sensory modality over another reflects the reliability of cues in a particular environment and corresponding differences in neural investment. As populations diverge across environmental gradients, the reliability of sensory cues may shift, favouring divergence in neural investment and the weight given to different sensory modalities. During their divergence across closed-forest and forest-edge habitats, closely related butterflies Heliconius cydno and H. melpomene evolved distinct brain morphologies, with the former investing more in vision. Quantitative genetic analyses suggest selection drove these changes, but their behavioural effects remain uncertain. We hypothesised that divergent neural investment may alter sensory weighting. We trained individuals in an associative learning experiment using multimodal colour and odour cues. When positively rewarded stimuli were presented in conflict pairing positively trained colour with negatively trained odour, and vice-versa, H. cydno favoured visual cues more strongly than H. melpomene. Hence, differences in sensory weighting may evolve early during divergence and are predicted by patterns of neural investment. These findings, alongside other examples, imply that differences in sensory weighting stem from divergent investment as adaptations to local sensory environments.
Auteurs: Richard M. Merrill, J. Borrero, E. A. Mogollon Perez, D. S. Wright, D. Lozano, G. Rueda-Munoz, C. Pardo-Diaz, C. Salazar, S. H. Montgomery
Dernière mise à jour: 2024-07-02 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.03.587949
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.03.587949.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/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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