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Fourmis argentines et leur aversion au goût pour le spinosad

Une étude explore comment les fourmis argentines réagissent au spinosad dans la nourriture.

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Les fourmis argentines posent un gros problème dans beaucoup d'endroits dans le monde. Elles envahissent des environnements, nuisent aux écosystèmes locaux et coûtent cher à gérer. Les méthodes traditionnelles de lutte contre les nuisibles reposent souvent sur des appâts chimiques. Cependant, ces méthodes semblent pas vraiment efficaces pour se débarrasser complètement de ces fourmis. Une des raisons pourrait être que les fourmis ne prennent pas assez l'appât, ou elles l'évitent carrément après l'avoir essayé.

Le produit chimique couramment utilisé dans ces appâts s'appelle le spinosad. Ce produit agit sur le système nerveux des insectes, ce qui les fait mourir. On le considère comme plus sûr pour les autres animaux, ce qui en fait une bonne option pour la lutte contre les nuisibles. Mais on n'est pas sûr si les fourmis peuvent le sentir dans l'appât et si elles commencent à l'éviter après s'être senties mal à cause.

Les animaux, y compris les fourmis, peuvent apprendre de leurs expériences, surtout en ce qui concerne la nourriture. Il y a un type d'apprentissage spécial appelé aversion au goût conditionnée (CTA). C'est quand un animal apprend à éviter un goût qui lui a donné mal au ventre après l'avoir mangé, même s'il ne s'est pas senti mal tout de suite. Chez les mammifères, par exemple, cela peut arriver après une seule mauvaise expérience. L'animal se souvient du goût et l'évite à l'avenir.

Les fourmis sont connues pour leur capacité à apprendre vite. Elles peuvent établir des liens forts entre les odeurs et la nourriture même après une seule expérience. Alors que la recherche se concentre surtout sur comment les fourmis apprennent à aimer certains aliments, il est aussi important de savoir si elles peuvent apprendre à éviter les substances nuisibles.

Dans cette étude, on voulait voir si les fourmis argentines pouvaient développer une aversion au goût du spinosad, c'est-à-dire qu'elles apprendraient à l'éviter après l'avoir mangé. On leur a donné deux types de solutions aromatisées : une avec du spinosad et une sans, puis on a observé leurs préférences au fil du temps. On a aussi regardé comment leur comportement général de consommation et de recherche de nourriture a changé après cette expérience.

Contexte sur les fourmis argentines

Les fourmis argentines sont agressives et peuvent dominer les espèces de fourmis locales. Elles sont connues pour créer de grandes colonies avec beaucoup de travailleurs. Leur comportement est très social, et elles communiquent surtout par les odeurs. Ça les rend efficaces pour trouver de la nourriture et la partager dans la colonie. Mais elles peuvent aussi tout détruire sur leur passage et causer des déséquilibres écologiques en s'installant dans des zones où elles n'ont pas de prédateurs naturels.

Les stratégies de lutte contre les nuisibles impliquent généralement l'utilisation d'appâts contenant des substances toxiques. Ces substances doivent être efficaces tout en étant sûres pour les autres animaux. Le spinosad est une de ces options. Il est connu pour agir lentement, ce qui permet aux fourmis de le rapporter à leurs colonies et de le partager avant qu'il n'agisse. Cependant, son efficacité à éliminer complètement les colonies n'a pas été concluante.

Le problème avec les méthodes actuelles pourrait venir du comportement des fourmis. Si elles commencent à ne plus aimer le goût du spinosad, ou si elles apprennent à l'associer à une sensation de malaise, elles pourraient commencer à l'éviter complètement. Comprendre cette aversion est essentiel pour développer de meilleures méthodes de lutte contre les nuisibles.

Apprentissage chez les animaux

L'apprentissage permet aux animaux de s'adapter à leur environnement. Pour les fourmis, apprendre est essentiel pour survivre. Elles utilisent divers indices de leur environnement pour trouver et collecter de la nourriture. L'apprentissage associatif, le processus où un stimulus est lié à un autre, est particulièrement important. Par exemple, si une fourmi mange un aliment qui lui donne la nausée, elle apprendra à éviter ce goût à l'avenir.

Il y a plusieurs types d'apprentissage impliqués dans ce processus. L'un d'eux s'appelle l'aversion au goût conditionnée (CTA), où les animaux apprennent rapidement à éviter les goûts associés à la maladie. Cela est particulièrement important pour la survie, car cela les empêche de consommer des substances nuisibles plusieurs fois.

Les mammifères ont été beaucoup étudiés dans ce domaine, montrant qu'ils peuvent développer des aversions à certains goûts après juste une mauvaise expérience. Ce type d'apprentissage peut se produire même s'il y a un délai entre la consommation de la nourriture et le malaise ressenti. Les animaux tendent à mieux apprendre avec des goûts nouveaux plutôt qu'avec des goûts familiers.

Des études ont montré que les fourmis apprennent vite et peuvent former des associations olfactives rapidement, même après une seule expérience. Cependant, on ne sait toujours pas si les fourmis peuvent développer une aversion au goût comme d'autres animaux.

Aperçu de l'expérience

Pour vérifier si les fourmis argentines peuvent apprendre à éviter le spinosad, on a mis en place une série d'expériences. D'abord, on a établi les préférences initiales des fourmis pour deux senteurs différentes : pomme et fraise. Ensuite, on a donné à une partie des fourmis des solutions aromatisées contenant ou non du spinosad. Après un certain temps, on a testé à nouveau leurs préférences pour voir comment leurs expériences avaient changé leur comportement.

On a également observé les habitudes alimentaires individuelles et comment les colonies décidaient de chercher de la nourriture collectivement. Ainsi, on pouvait déterminer si les fourmis étaient capables de sentir le spinosad et si elles commençaient à l'éviter à cause de cela.

Entretien des colonies

On a collecté des fourmis argentines dans leur habitat naturel et on les a maintenues dans des conditions contrôlées. Chaque colonie avait plusieurs reines et un nombre déterminé de travailleurs. Les fourmis étaient gardées dans un environnement adéquat avec accès à la nourriture et à l'eau. Cela a aidé à garantir qu'elles étaient en bonne santé et prêtes pour les expériences.

Produits chimiques et solutions

Le spinosad a été obtenu auprès d'un fournisseur commercial. On a préparé des solutions de saccharose aromatisées en mélangeant le spinosad avec du sirop de sucre et des arômes. La concentration spécifique de spinosad utilisée a été choisie en fonction d'études préalables indiquant qu'elle pouvait causer la mortalité dans de petites colonies de fourmis.

Test de préférence en Y-maze

Après avoir préparé les fourmis et s'être assuré qu'elles étaient bien nourries, on les a placées dans un Y-maze où elles pouvaient choisir entre deux bras parfumés : un avec de la pomme et un avec de la fraise. Cela nous a permis de mesurer leurs préférences innées avant toute exposition à la nourriture.

Administration du traitement

Après le test de préférence initial, on a nourri un groupe de fourmis avec les solutions aromatisées. Chaque fourmi a été marquée pour garder une trace de celles qui avaient été exposées au spinosad. Une fois nourries, les fourmis sont retournées à leurs colonies, où elles ont partagé la nourriture grâce à des comportements de nourrissage social.

Test de préférence post-ingestion

Environ 24 heures après le traitement, on a répété le test de préférence pour voir si les choix des fourmis avaient changé en fonction de leur expérience antérieure avec le spinosad. Cela nous a aidé à évaluer si elles avaient développé une préférence pour le goût original ou si elles commençaient à l'éviter.

Résultats

Préférences des fourmis avant et après le traitement

Au départ, les fourmis ne montraient pas de forte préférence pour l'une ou l'autre odeur, ce qui indique qu'elles étaient également attirées par les deux. Cependant, après avoir été nourries avec les solutions aromatisées, leurs préférences ont changé. Un plus grand nombre de fourmis préféraient l'odeur associée à la nourriture qu'elles avaient déjà ingérée, peu importe si cela contenait du spinosad.

Cela suggère que les expériences précédentes avec la nourriture peuvent augmenter l'attraction d'une fourmi pour une odeur spécifique, confirmant que les fourmis s'appuient sur des associations apprises dans leur Comportement de recherche de nourriture.

Habitudes alimentaires

On a observé que les fourmis consommaient plus vite de la nourriture avec un goût nouveau que de la nourriture au goût familier. Fait intéressant, l'exposition au spinosad a entraîné une réduction notable de la quantité totale de nourriture consommée par les fourmis. Cela pourrait indiquer que même si les fourmis ont initialement accepté les solutions contenant du spinosad, l'expérience a influencé leurs habitudes alimentaires.

Comportement de recherche de nourriture

Alors que les fourmis dans des conditions contrôlées mettaient plus de temps à se rassembler pour des sources de nourriture ayant le même goût que ce qu'elles avaient déjà expérimenté, ce n'était pas le cas pour celles exposées au spinosad. Les fourmis ayant été exposées au spinosad montraient un recrutement tout aussi rapide pour les sources alimentaires nouvelles et expérimentées. Cela pourrait impliquer que leurs expériences avec le spinosad ont pu influencer leur réaction aux options alimentaires offertes pendant la recherche.

Discussion

Les expériences ont fourni des idées sur la façon dont les fourmis argentines réagissent au spinosad. Bien que les fourmis aient initialement accepté la nourriture contenant du spinosad, leur consommation globale a diminué par la suite, suggérant un impact durable sur leur comportement alimentaire après l'exposition. Les résultats indiquent une interaction complexe entre le goût et l'apprentissage chez ces fourmis.

La préférence observée pour les senteurs associées à la nourriture consommée précédemment pourrait être due au renforcement positif de la nutrition. En revanche, la réduction de la consommation alimentaire indique que le spinosad a modifié leur comportement, les incitant à être plus prudentes après l'expérience.

Implications pour la lutte contre les nuisibles

Les résultats de cette étude ont des implications importantes pour les stratégies de gestion des nuisibles. Si les fourmis sont capables de développer des aversions aux appâts toxiques, cela souligne la nécessité de méthodes de lutte qui incorporent divers goûts et senteurs pour éviter que les fourmis n'évitent complètement l'appât.

Utiliser des saveurs variées pourrait maintenir l'efficacité du spinosad au fil du temps en rendant moins probable que les fourmis associent un goût à des expériences négatives.

Conclusion

Comprendre comment les fourmis argentines apprennent et s'adaptent aux appâts chimiques est crucial pour développer des stratégies de gestion des nuisibles efficaces. L'étude a révélé que, bien que les fourmis aient initialement accepté les solutions contenant du spinosad, leur comportement subséquent a changé, entraînant une réduction de la consommation alimentaire. Cela suggère le potentiel de ces fourmis à développer des aversions aux toxiques, ce qui pourrait réduire l'efficacité à long terme des méthodes de lutte actuelles.

Les recherches futures devraient se concentrer sur l'évaluation de différentes concentrations et combinaisons de saveurs pour trouver les moyens les plus efficaces de gérer les populations de fourmis argentines. Cela aiderait à créer des stratégies de lutte contre les nuisibles qui soient à la fois efficaces et minimisent le risque de développer des aversions aux appâts.

Source originale

Titre: Invasive ants fed spinosad collectively recruit to known food faster yet individually abandon food earlier

Résumé: Current management strategies applied to invasive ants rely on slow-acting insecticides which aim to delay the ants ability to detect the poison until its effects are noticeable. Despite this, most control efforts are unsuccessful, likely due to bait abandonment and insufficient sustained consumption. Conditioned taste aversion, a learned avoidance of a particular taste, is a crucial survival mechanism which prevents animals from repeatedly ingesting toxic substances. However, whether ants are capable of this delayed association between food taste and subsequent illness remains largely unexplored. Here, we exposed colonies of the highly invasive Argentine ant, Linepithema humile, to a sublethal dose of the slow-acting insecticide spinosad. We combined measurements of individual-level feeding patterns with quantification of collective preferences and foraging dynamics to investigate the potential effects of the toxicant on behaviour. Collectively, ants preferred an odour associated with a previously experienced food, even if this contained spinosad, over a novel one. However, at the individual-level, previous exposure to spinosad resulted in reduced food consumption, as a consequence of earlier food abandonment. Moreover, while control-treated colonies recruited slower to a food source which tasted like a previously experienced one, spinosad-exposed colonies recruited equally fast to both novel and familiar foods. Although it appears that ants are unable to develop a conditioned taste aversion to sublethal doses of spinosad, ingestion of even small amounts of the toxicant strongly influences foraging behaviour. Understanding the subtle effects of slow-acting pesticides on ant cognition and behaviour can ultimately inspire the development of more efficient control methodologies.

Auteurs: Henrique Galante, M. Forster, C. Werneke, T. J. Czaczkes

Dernière mise à jour: 2024-06-25 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.20.599949

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.20.599949.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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