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Comment les proies réagissent face aux prédateurs

Apprends comment les proies utilisent différentes stratégies pour survivre face aux prédateurs.

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Dans la nature, les animaux Proies développent différentes façons de rester en vie et d'éviter d'être attrapés par les Prédateurs. Ces méthodes incluent des réactions rapides lorsqu'ils rencontrent un danger, ainsi que des Comportements prudents qui les aident à rester alertes et en sécurité avec le temps. En faisant face à des Menaces, beaucoup d'espèces proies ont appris à fuir rapidement les attaques des prédateurs.

Quand les animaux proies se sentent menacés, ils peuvent réagir instantanément sans réfléchir. Cependant, ces réponses rapides peuvent consommer beaucoup d'énergie et ne fonctionnent pas toujours contre des dangers connus. Dans des situations moins urgentes, ils sont capables d'adapter leurs stratégies en fonction du type de menace. Ces comportements varient en fonction de la proximité et de l'immédiateté de la menace d'un prédateur.

Les chercheurs ont classé les façons dont les proies réagissent au danger en trois grandes catégories : avant de rencontrer le prédateur, après la rencontre, et juste au moment où elles s'apprêtent à être attaquées. Dans la première catégorie, les proies peuvent suspecter qu'un prédateur est à proximité. Dans la deuxième, elles détectent la présence du prédateur. Enfin, lors d'un contact direct avec le prédateur, elles agissent immédiatement. Ces différentes façons de réagir ont surtout été étudiées chez les rongeurs, ce qui inclut des actions comme fuir une attaque, se figer sur place ou changer leurs habitudes alimentaires, toutes liées à différentes parties de leur cerveau.

Même si certaines études se sont penchées sur la façon dont les animaux réagissent à la peur, lier ces actions aux sentiments humains d'anxiété ou de peur reste encore débattu. La théorie sur les prédateurs et l'urgence du danger aide à connecter les diverses réactions des proies à des émotions comme la panique et l'anxiété, selon le niveau de menace qu'elles perçoivent. Cependant, beaucoup de ces études ont utilisé des menaces artificielles comme des chocs électriques au lieu de véritables prédateurs, ce qui limite leur applicabilité aux situations naturelles. En plus, cette approche a été peu utilisée pour étudier des animaux plus petits comme les insectes ou les vers.

Dans des contextes naturels, les proies font un choix difficile : elles doivent jongler entre le risque d'être mangées tout en cherchant à se Nourrir. C'est particulièrement délicat dans des endroits où la nourriture est abondante, mais où les prédateurs le sont aussi. Pour gérer cela, les proies développent des moyens de naviguer entre des zones riches en nourriture avec des risques élevés et des zones plus sûres où la nourriture est rare mais le danger l'est aussi.

Des facteurs clés comme le niveau de faim, le taux d'alimentation et l'incertitude sur leur environnement aident les proies à décider quand et où se nourrir. Ces facteurs sont importants pour évaluer la sécurité et adapter leur comportement en fonction des risques. Bien que certaines études antérieures aient abordé ces idées, il n'y a pas eu beaucoup d'efforts pour considérer de vrais prédateurs et des zones sûres dans des études contrôlées.

Les méthodes récentes pour étudier comment les proies réagissent aux menaces reposent sur une série de tests en laboratoire, mais cela peut rendre difficile la comparaison des résultats entre différents scénarios à cause des variations dans les configurations des tests. En combinant des idées des théories sur l'urgence des prédateurs et l'utilisation des refuges, les chercheurs peuvent créer des environnements de test plus cohérents et naturels pour étudier les comportements des proies plus efficacement.

Explorer différentes façons de se défendre contre le danger dans la même étude pourrait aider à découvrir comment ces réponses sont contrôlées à un niveau biologique. Par exemple, un facteur spécifique lié aux réponses au stress a été étudié chez les humains et d'autres animaux. Ce facteur est connu pour être associé à des problèmes comme l'anxiété et la dépression. Bien que certains traitements basés sur ces découvertes aient montré des promesses chez les animaux, ils n'ont pas encore bien fonctionné chez les humains, en partie à cause des défis pour déterminer leur efficacité.

Quand on examine comment certains facteurs influencent le comportement, il est important d'étudier ces comportements dans un contexte clair et cohérent. Ce focus peut aider à clarifier comment différents signaux affectent le comportement des proies face aux menaces.

Pour combler cette lacune de connaissances, les chercheurs utilisent un modèle simple avec de petits vers comme proies et d'autres petits vers comme prédateurs. Cela leur permet d'étudier comment les proies réagissent à de véritables menaces de prédateurs sans les préoccupations éthiques des études sur de plus grands animaux. Dans ce cadre, les petits vers proies se trouvent souvent en compagnie de ces vers prédateurs dans la nature. Cette relation étroite suggère que les proies sont plus susceptibles de reconnaître le prédateur comme une menace plutôt que de reconnaître des dangers artificiels comme des lumières vives ou des chocs électriques.

Les vers proies peuvent survivre aux rencontres avec les vers prédateurs, ce qui leur permet d'apprendre de ces expériences et d'ajuster leur comportement en conséquence. Ils peuvent également associer certains endroits à un danger provenant des prédateurs, ce qui influence leurs choix par la suite. Ce modèle combine les théories sur l'urgence des prédateurs et l'utilisation des refuges pour étudier comment les proies varient leur comportement en naviguant entre des zones de nourriture et des zones sûres.

Comment les proies réagissent aux prédateurs

Les actions des vers proies en réponse à la menace peuvent être classées en trois modes défensifs principaux. Le premier mode est quand ils rencontrent un prédateur. Le deuxième est quand ils ont été mordus par un prédateur. Le dernier est leur approche prudente quand ils trouvent une nouvelle zone à explorer.

Dans le premier mode, si un prédateur mord le ver proie, il réagit en s'échappant rapidement, quittant la zone où le prédateur est présent, et parfois en ré-entrant dans la zone après un court moment.

Le deuxième mode se produit après une exposition prolongée à la présence d'un prédateur. Le ver proie peut changer sa posture d'alimentation pour minimiser le contact avec le prédateur tout en continuant à se nourrir.

Dans le troisième mode, lorsque le ver proie s'approche d'une nouvelle zone, il le fait prudemment, évaluant le niveau de menace avant de s'engager à explorer la zone de nourriture.

Mise en place de l'expériment

Pour évaluer ces comportements, les chercheurs ont mis en place des tests dans un environnement contrôlé où ils pouvaient observer comment le ver proie réagit aux prédateurs dans différentes situations. L'expérience consistait à mesurer le temps qu'il lui fallait pour quitter la zone après avoir été mordu et combien de temps il lui faudrait pour y revenir ensuite.

Les chercheurs ont également observé à quelle fréquence le ver proie adoptait une posture d'alimentation prudente durant une exposition prolongée aux prédateurs. Cela leur a permis de voir comment le comportement des proies changeait en fonction des expériences passées avec des menaces.

En maintenant des conditions de test cohérentes, les chercheurs visaient à mesurer avec précision les comportements basés sur la sécurité perçue de leur environnement.

Importance des comportements défensifs

Comprendre les différents comportements défensifs des proies donne un aperçu de la façon dont ces animaux prennent des décisions dans la nature. Cela souligne également l'importance de reconnaître le niveau de menace quand on considère comment les animaux adaptent leurs actions au fil du temps. Les résultats de telles études peuvent aider à illustrer les interactions complexes entre proies et prédateurs, ainsi que les mécanismes biologiques qui influencent ces comportements.

En intégrant des connaissances de divers domaines d'étude, les chercheurs peuvent mieux comprendre comment les proies réagissent au danger. Cela peut conduire à des moyens plus efficaces d'étudier et de protéger ces espèces dans leurs habitats naturels.

Globalement, cette recherche éclaire la danse complexe entre proies et prédateurs, soulignant à quel point il est crucial pour les proies d'évaluer leur environnement et d'ajuster leur comportement pour survivre dans un monde rempli de menaces. Ce comportement adaptatif aide non seulement les animaux individuels à rester en sécurité, mais contribue aussi à l'équilibre plus large des écosystèmes où ces interactions se produisent.

Source originale

Titre: Interdependence between SEB-3 and NLP-49 peptides shifts across predator-induced defensive behavioral modes in Caenorhabditis elegans

Résumé: Prey must balance the need to avoid predators with the need to feed, a dilemma central to prey refuge theory. Additionally, prey must also assess predatory imminence, or how close predator threats are in space and time. Predatory imminence theory classifies defensive behaviors into three defense modes--pre-encounter, post-encounter, and circa-strike--each corresponding to increasing levels of predatory imminence--suspecting a predator, detecting a predator, and contact with a predatory attack. Although prey often simultaneously face variations in predatory imminence and spatial distribution of predation risks, research on how these factors intersect to influence defensive behaviors has been limited. Integrating these factors into a complex, naturalistic environment could enable comprehensive analysis of multiple defense modes in consistent conditions within the same study, unlike laboratory tests designed to examine only one mode at a time. Here, we combine prey refuge and predatory imminence theories to develop a model system of nematode defensive behaviors, with Caenorhabditis elegans as prey and Pristionchus pacificus as predator. We show that C. elegans innately exhibits circa-strike behaviors in a foraging environment comprised of a food-rich, high-risk patch and a food-poor, predator-free refuge. However, after extended experience in this environment, C. elegans acquires post- and pre-encounter behaviors that proactively anticipate threats rather than merely reacting to attacks. We also demonstrate that these defense modes are potentiated by increasingly harmful predators, with only life-threatening predators capable of eliciting all three defense modes. Finally, our model system reveals that SEB-3 receptors and NLP-49 peptides, key to stress response regulation, vary in their impact and interdependence across defense modes. We find that SEB-3 has a greater impact on the highest-imminence defense mode, while NLP-49 peptides have a stronger effect on the lowest-imminence defense mode. Overall, our model system reveals detailed and comprehensive insights into how stress-related molecular signaling affects behavioral responses to threats.

Auteurs: Sreekanth H Chalasani, K. T. Quach, G. A. Hughes

Dernière mise à jour: 2024-05-14 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593913

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593913.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.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

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