La survie de tous les animaux et insectes, des loups aux abeilles, dépend de leur capacité à trouver la source des odeurs, ce qui est un défi lorsque le vent se disperse et obscurcit leur source. Des recherches antérieures ont montré que les animaux et les insectes se dirigent vers ces cibles en détectant l’intensité des odeurs et en revenant dans la direction opposée du vent.
Cependant, le seul vent qui suit peut les égarer, pour la même raison que la fumée qui s’échappe d’une cheminée se disperse et que sa traînée ne ramène pas toujours directement à sa source. Une équipe de scientifiques de Yale, dirigée par Thierry Emonet et Damon Clark, s’est demandé si les mouches avaient une astuce différente entre leurs deux antennes : pouvaient-elles détecter le mouvement des paquets d’odeurs, indépendamment du vent ?
Pour une nouvelle étude, les laboratoires Emonet et Clark ont combiné leur expertise en navigation olfactive et en détection de mouvement pour concevoir des expériences afin de tester cette hypothèse. Ils ont découvert qu’en fait, les mouches peuvent sentir elles-mêmes la direction des paquets d’odeurs en mouvement, pas seulement le vent.
Pour faire cette découverte, ils ont modifié génétiquement des antennes de mouches pour détecter la lumière, puis ont créé des paquets d’odeurs fictifs à partir de la lumière et ont observé comment les mouches réagissaient à ces signaux dans des environnements venteux et sans vent. Ils ont découvert que les antennes des mouches fonctionnaient en tandem pour reconnaître la direction dans laquelle les paquets d’odeurs se déplaçaient, permettant aux mouches d’ajuster leur trajectoire en fonction des signaux des paquets d’odeurs uniquement. L’article a été publié le 9 novembre dans la revue La nature.
Ces connaissances aideront non seulement l’agriculture (comment les abeilles trouvent les fleurs) et la santé publique (comment les moustiques trouvent les gens), mais aussi le développement de robots capables de détecter les dangers dans l’environnement (là où les mines terrestres sont enterrées), selon les chercheurs.
Le projet a été rendu possible grâce à l’espace de laboratoire partagé de l’Institut QBio, où Nirag Kadakia, stagiaire postdoctoral au laboratoire Emonet, a combiné deux expériences distinctes : un système permettant de visualiser la navigation des mouches (développé par Mahmut Demir dans le laboratoire Emonet) et un système de projecteur pour fournir des stimuli optiques aux mouches (développé par Brian DeAngelis dans le laboratoire Clark).
Plus d’information:
Nirag Kadakia et al, la détection de mouvement des odeurs améliore la navigation des panaches complexes, La nature (2022). DOI : 10.1038/s41586-022-05423-4