EntomoNews

Passive electrolocation in terrestrial arthropods: Theoretical modelling of location detection

 

Ryan A. Palmer, Isaac V. Chenchiah, Daniel Robert

Journal of Theoretical Biology
Volume 558, 7 February 2023

 

[Image] Diagram of the potential charge positions considered in the multiple charge detection analysis in Section 3.2. The point charge location is randomly assigned with its radius from the hair array being normally distributed and its angular position uniformly distributed (). Thus, the colours indicate the probability that a point charge is at a given radius.

 

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NDÉ

Traduction

 

Résumé

La découverte récente que certains arthropodes terrestres peuvent détecter, utiliser et apprendre de faibles champs électriques ajoute une nouvelle dimension à notre compréhension de la manière dont les organismes explorent et interagissent avec leur environnement. Chez les abeilles et les araignées, les systèmes mécanosensoriels de leurs poils permettent cette nouvelle modalité sensorielle en transportant des charges électriques et en se déformant en réponse à des champs électriques.

 

Ce mode d'acquisition de l'information ouvre la voie à des dynamiques et des capacités sensorielles qui n'avaient pas été réalisées jusqu'à présent. Dans cet article, nous étudions l'un de ces potentiels : la possibilité pour un arthropode de localiser des objets chargés électriquement.

 

Nous commençons par illustrer comment les interactions électrostatiques entre les poils et les champs électriques environnants permettent le processus de détection de l'emplacement. Nous examinons ensuite trois scénarios :

(1) la détermination de l'emplacement et de l'ampleur de plusieurs charges ponctuelles par une seule observation,

(2) l'apprentissage des propriétés électriques et mécaniques des capteurs et des caractéristiques d'un champ électrique par plusieurs observations,

(3) la possibilité pour un observateur de déduire son emplacement et son orientation dans un champ électrique fixe et connu (ce qui s'apparente à la "navigation stellaire").

 

Pour conclure, nous discutons du potentiel de l'électroréception pour doter un animal de capacités sensorielles jusqu'à présent non appréciées, telles que la cartographie des environnements électriques.

 

L'électroréception chez les arthropodes terrestres offre une nouvelle compréhension des processus sensoriels réalisés par les poils filiformes, s'ajoutant à la détection aéro-acoustique et ouvrant la possibilité de nouvelles dynamiques collectives émergentes et d'acquisition d'informations par des capteurs de poils distribués.

 

Un certain nombre d'études ont déjà montré que les produits chimiques de synthèse peuvent nuire aux bourdons et à la famille des apidés, à laquelle appartient aussi l’abeille, qui jouent un rôle essentiel dans la pollinisation des plantes. De nouvelles recherches indiquent maintenant que les engrais peuvent perturber la capacité des bourdons à identifier les fleurs, réduisant ainsi la probabilité que les insectes se posent sur elles.

 

Guru Med | 11 Nov 2022

 

"Il n’est pas surprenant que ces insectes soient capables de différencier les fleurs des autres objets en se basant principalement sur des facteurs tels que la couleur et l’odeur. Toutefois, l’intensité spécifique des champs électriques produits par les plantes (que les bourdons et abeilles peuvent détecter) joue également un rôle important."

(...)

 

• L’étude publiée dans PNAS Nexus : Synthetic fertilizers alter floral biophysical cues and bumblebee foraging behavior et présentée sur le site de l’Université de Bristol : Fertilisers limit pollination by changing how bumblebees sense flowers.

 

[Image] Artist’s impression of bumblebee interacting with flower - Nubia Hunting / Université de Bristol

 

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NDÉ

Contexte

 

• Synthetic fertilizers alter floral biophysical cues and bumblebee foraging behavior | PNAS Nexus, 27.11.2022 https://academic.oup.com/pnasnexus/article/1/5/pgac230/6814445

 

Introduction

Flowers produce a diverse range of cues and attractants to pollinators that collectively promote localization and pollination. These cues encompass morphological and physiological adaptations that are relevant over different spatial scales. On a large scale, pollinators use color, sun, and magnetic fields to navigate the landscape.

 

→ Bees Have Magnetic Remanence | Science, 15.09.1978
https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.201.4360.1026

 

"Static electric fields are common throughout the environment and this has been known for some time (e.g Lund (1929) and back in 1918, the great Jean-Henri Fabre, writing about the dung beetle, Geotrupes stated “They seem to be influenced above all by the electric tension of the atmosphere."

 

Shocking News – the truth about electroperception – insects can ‘feel’ electric fields | Don't Forget the Roundabouts

March 3, 2020 · 9:05 am

 

 

Traduction du début de l'article :

 

Les champs électrostatiques sont courants dans l'environnement, ce qui est connu depuis un certain temps (par exemple, Lund (1929) et, en 1918, le grand Jean-Henri Fabre, écrivant sur le bousier Geotrupes, déclarait : "Ils semblent être influencés avant tout par la tension électrique de l'atmosphère. Par les soirées chaudes et étouffantes, lorsqu'un orage se prépare, je les vois se déplacer encore plus que d'habitude. Le lendemain est toujours marqué par de violents coups de tonnerre".

 

Dans ces conditions, il est surprenant qu'il ait fallu attendre les années 1960 pour que les entomologistes commencent à s'intéresser réellement à l'électroperception, lorsqu'un entomologiste canadien décida d'approfondir le phénomène, mais en utilisant des mouches (Edwards, 1960). Il a constaté que si Drosophila melanogaster et Calliphora vicina étaient exposées à un champ électrique, mais pas en contact avec celui-ci, elles cessaient de se déplacer. Calliphora vicina avait besoin d'une tension plus forte pour provoquer une réponse que D. melanogaster, ce qui pourrait peut-être être lié à leurs tailles relatives. Il semblait que leur mouvement était réduit lorsque la charge électrique était appliquée et modifiée, mais pas si le champ était constant.

 

Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite)

 

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