Seconde Thème - La Terre, la vie et l’organisation du vivant
G.BRIDON et V.BLANCHE
Activité 3 : Quels sont les différents moyens de communication au sein des espèces et leurs rôles biologiques ? Document 1 : La noctuelle du coton - Spodoptera littoralis – larve et adulte
Larve de Spodoptera littoralis Source : insecte.org
Adulte de Spodoptera littoralis Source : biodiversidadvirtual.org
Document 2 : La communication entre un adulte et une larve de Spodoptera littoralis Texte modifié d’après versailles-grignon.inra.
« Communiquer est vital pour survivre et se reproduire chez l'insecte qui utilise ses sens pour percevoir son environnement. S’il peut communiquer par des signaux sonores et visuels, la communication chimique est prépondérante dans sa vie. Pour la reproduction, des substances chimiques – les phéromones sexuelles* - sont libérées par les adultes d'une espèce afin d’attirer le partenaire de la même espèce.
Des chercheurs de l’Inra Versailles-Grignon se sont intéressés au comportement d’un papillon de nuit, la noctuelle Spodoptera littoralis, lorsqu’il est en présence de phéromones sexuelles. Bien que la détection de ces substances semble réservée à l’adulte, ils ont étudié le stade larvaire du papillon qu’est la chenille.
Les scientifiques ont tout d’abord mesuré le déplacement des individus en réponse aux phéromones sexuelles. Ils ont montré que, contre toute attente, la chenille du papillon, qu’elle devienne ensuite papillon mâle ou femelle, est attirée par la phéromone sexuelle de son espèce.
La détection de ces molécules se fait au niveau de ses antennes, par l’intermédiaire des neurones olfactifs contenus dans des soies appelées sensilles.
Les chercheurs ont mis en évidence que la larve de la noctuelle est préférentiellement attirée par une source de nourriture quand celle-ci contient des phéromones sexuelles. Ainsi, les scientifiques suggèrent que les chenilles associent ce signal chimique à la nourriture qu’elles consomment à l’éclosion. Ce signal pourrait être présent dans l’environnement immédiat des chenilles, sur les plantes suite à la reproduction des adultes ou déposé par la femelle sur les feuilles ou les œufs lors de la ponte - l’organe qui permet à la femelle de déposer les œufs (ovipositeur) et la glande phéromonale étant tout proches -. Ce signal n’aurait pas un rôle sexuel pour les chenilles, mais simplifierait la recherche de la plante idéale à consommer car celle-ci serait indirectement « choisie » par la femelle.
* Une phéromone est, d’une manière générale, un message chimique émis à l'extérieur par un individu et qui déclenche une réponse physiologique ou comportementale chez un autre individu de la même espèce.
Document 3 : Les antennes du grand paon mâle
Les antennes du mâle possèdent des sensilles chimioréceptrices, qui sont spécialisées dans la captation des molécules odorantes.
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G.BRIDON et V.BLANCHE Document 4 : Des expériences historiques chez les grillons
Le grillon champêtre (Gryllus campestris) est un insecte qui mesure de 20 à 26 mm de long. Son cycle biologique est annuel. L’adulte apparaît 9 à 10 mois après la naissance, après dix mues. Seul le mâle adulte chante et sa stridulation (bruit modulé) porte à environ 50 mètres. Ce grillon creuse un terrier, d'où il sort quand le soleil chauffe pour manger, chanter à l'entrée. Ce chant d’appel a pour but d’appeler les femelles en vue de la reproduction, et de marquer le territoire.
Son cousin le Grillon provençal (Gryllus bimaculatus), qui vit en région méditerranéenne, ne creuse pas de terrier et se contente de se cacher sous quelque pierre ou motte de terre.
Des expériences historiques sur les grillons ont été réalisées par John Regen en 1912. Il a cherché à savoir comment les grillons mâles attirent les femelles.
Expérience 1 : Un grillon femelle est dans une cage située dans une pièce, le mâle est placé dans une autre cage aménagée dans une deuxième pièce. Le mâle chante à proximité d’un téléphone relié à un autre téléphone situé dans la cage de la femelle et qui diffuse le chant du mâle.
Expérience et résultat de l’expérience 1 :
Expérience 2 : Un mâle et deux femelles sont déposés dans une cage. L’une des deux femelles a été rendue sourde en détruisant les organes tympaniques situés sur ses pattes.
Expérience et résultat de l’expérience 2 :
Document 5 : Les chants des grillons
Chez le grillon, trois chants ont été identifiés et interprétés :
• Le chant d’appel sexuel (le plus fréquent) dont la fonction est d’attirer la femelle vers le territoire du mâle. La fréquence du signal est constituée d’un motif à 4 syllabes qui se répètent entrecoupé de périodes de silence.
• Le chant de cour, plus bref et plus métallique, émis lorsque la femelle a rejoint le mâle et qui est un prélude à l’accouplement. Ce chant est beaucoup plus lent et les motifs sont très espacés.
• La stridulation de rivalité qui a pour fonction d’intimider un autre mâle, ou d’accompagner un combat entre rivaux. La fréquence du signal est composée d’un motif comportant de nombreuses syllabes entrecoupées de brèves périodes de silence.
Élytres
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G.BRIDON et V.BLANCHE Document 6 : Les fourmis d’une colonie - @Belin2019
Document 7 : La queue du paon - @Bordas
En période de reproduction, certains animaux arborent des attributs extravagants, souvent très colorés et démesurés. Chez le paon, des caractères sexuels secondaires présents chez les mâles jouent un rôle important dans la formation des couples. En effet, la queue du paon mâle est constituée de plumes très longues, ornées d’ocelles.
Document 8 : Schéma fonctionnel de la communication de X
