Les abeilles créent des cartes mentales pour retrouver leur chemin

Un siècle de recherche a démontré que les abeilles sont d’excellentes navigatrices. Ils utilisent une combinaison d’indices et de sens pour trouver leur chemin, notamment leur odorat, le soleil, les modèles de lumière polarisée, les repères verticaux et peut-être même le champ magnétique terrestre. Et maintenant, une nouvelle étude publiée dans la revue Frontières des neurosciences comportementales a découvert que les abeilles utilisent également la disposition des éléments linéaires de l’environnement pour se guider vers leur domicile.

Le Dr Randolf Menzel est professeur émérite au Département de neurobiologie de l’Université libre de Berlin et auteur principal de l’étude. « Nous montrons ici que les abeilles utilisent une « mémoire de navigation », une sorte de carte mentale de la zone qu’elles connaissent, pour guider leurs vols de recherche lorsqu’elles recherchent leur ruche, en commençant dans une nouvelle zone inexplorée. Les éléments linéaires du paysage, tels que les canaux d’eau, les routes et les lisières des champs, semblent être des éléments importants de cette mémoire de navigation », a expliqué le Dr Menzel.

Les chercheurs ont placé une ruche dans chacune des cinq zones rurales proches du village de Klein Lüben dans le Brandebourg, en Allemagne. Les cinq zones d’origine, A à E, présentaient un nombre et une disposition différents d’éléments linéaires, tels que des champs et des routes, que les chercheurs appelaient « bords ». Ils ont également identifié une zone test où ils prévoyaient de relâcher des abeilles et qui représenterait un tout nouvel endroit inexploré avec son propre modèle de structures linéaires.

Une fois que les abeilles de chaque colonie se sont acclimatées à leur zone d’origine spécifique, les chercheurs ont capturé des butineuses expérimentées qui venaient de se nourrir dans une station d’alimentation. Chacune des abeilles capturées (50 au total) a été équipée d’un minuscule dispositif de suivi radar harmonique (10,5 mg) et transportée vers la zone de test pour être relâchée. Toutes les abeilles ont été relâchées au même endroit dans la zone de test, et leurs trajectoires de vol ont ensuite été surveillées pendant entre 20 minutes et trois heures, le temps qu’elles se familiarisent avec la position de la ruche dans le nouvel emplacement.

La présence et la disposition des éléments linéaires dans la zone de test n’étaient pas les mêmes que dans les zones d’origine, A à E. Ces caractéristiques ressemblaient le plus à la disposition des zones A et B, tout en étant moins semblables à celle de la zone E. Les chercheurs s’attendaient à ce que les abeilles relâchées dans les zones de test effectuent des vols de recherche entrecoupés de multiples retours au site de lâcher, afin de se familiariser avec la nouvelle présentation. Il s’agit d’un comportement courant chez les abeilles qui se trouvent dans un endroit nouveau et inconnu.

Cependant, si les schémas de vol de recherche des individus des différentes zones d’origine différaient, les chercheurs ont alors émis l’hypothèse que les souvenirs des caractéristiques des zones d’origine pourraient affecter la manière dont les abeilles enquêtent et apprennent à connaître leur nouvelle zone.

Les experts ont analysé les schémas de vol des abeilles relâchées en quantifiant la fréquence à laquelle chaque abeille survolait chaque bloc de 100 x 100 mètres dans la zone de test. Ils ont ensuite comparé les résultats aux schémas de vol aléatoires générés par les modèles. Cela a révélé que les abeilles des cinq colonies d’origine n’utilisaient pas les mêmes schémas de vol pour se familiariser avec la configuration de la zone de test, et qu’aucune d’entre elles ne volait simplement au hasard pendant ses vols d’orientation.

En effet, l’analyse a montré que les abeilles passaient un temps disproportionné à voler le long des éléments linéaires de la zone de test. Les analyses ont montré que ceux-ci continuaient à guider les vols exploratoires même lorsque les abeilles se trouvaient à plus de 30 mètres, distance maximale à partir de laquelle les abeilles peuvent voir de tels éléments du paysage. Cela implique que les abeilles les gardaient dans leur mémoire pendant des périodes prolongées.

Il est intéressant de noter que les abeilles de la zone d’origine E, qui ressemblait le moins à la zone test et présentait peu de caractéristiques linéaires, présentaient des schémas de vol qui ressemblaient le plus à ceux prédits par les modèles de vol aléatoires. Les chercheurs ont suggéré que cela indiquait que ces abeilles n’avaient pas appris à utiliser des éléments linéaires pour naviguer dans leur zone d’origine.

Cependant, les abeilles des zones d’origine A et B, qui ressemblaient le plus à la zone test et présentaient de nombreuses caractéristiques linéaires, se comportaient différemment des modèles de vol aléatoires modélisés ; les vols de ces abeilles se sont concentrés sur les bords des champs, des routes et des canaux dans la zone test. Cela a indiqué aux chercheurs que les abeilles avaient acquis une mémoire de navigation dans leur zone d’origine qui utilisait des caractéristiques linéaires, et ils l’ont utilisé pour les aider à connaître la disposition de la zone de test.

« Nos données montrent que les similitudes et les différences dans la disposition des éléments linéaires du paysage entre leur zone d’origine et la nouvelle zone sont utilisées par les abeilles pour explorer où pourrait se trouver leur ruche », a déclaré Menzel.

Les résultats suggèrent que les abeilles ont conservé une mémoire de navigation de leur zone d’origine, basée sur des éléments linéaires du paysage, et ont pu généraliser cette mémoire pour les aider à retrouver leur chemin vers le site de lâcher dans la zone de test inconnue. Cette technique pour retrouver son chemin n’est pas sans rappeler ce que faisaient les pilotes aux premiers jours du vol humain, avant l’invention des premières balises radio, des systèmes électroniques au sol ou des GPS modernes. Ils naviguaient généralement en suivant les routes et les voies ferrées – des éléments paysagers linéaires frappants au niveau du sol qui les guidaient vers une destination d’intérêt.

« Les animaux volants identifient ces structures terrestres étendues sur une vue aérienne semblable à une carte, ce qui les rend très attrayantes en tant que structures de guidage. Il n’est donc pas surprenant que les chauves-souris et les oiseaux utilisent des repères linéaires pour leur navigation. Sur la base des données rapportées ici, nous concluons que les structures allongées au sol sont également des éléments importants de la mémoire de navigation des abeilles », ont conclu les auteurs.

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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur