Il est bien connu que certaines espèces de grenouilles tapotent leurs orteils postérieurs lorsqu’elles recherchent une proie ; cela peut être vu dans de nombreuses vidéos publiées en ligne. Cependant, seules quelques études à ce jour se sont penchées sur l’habitude de tapoter elle-même, et on ne sait pas grand-chose sur la raison qui la sous-tend.
Aujourd’hui, deux chercheurs de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign ont étudié analytiquement le comportement des grenouilles venimeuses (Dendrobates tinctorius). Leurs conclusions sont posté sur le bioRxiv serveur de préimpression.
D. tinctorius est une espèce de minuscules grenouilles empoisonnées (mesurant moins de 5 cm et pesant environ 3 g) que l’on trouve généralement dans les zones de forêt tropicale du nord de l’Amérique du Sud. Ces grenouilles se protègent des menaces des prédateurs en sécrétant un poison paralysant et potentiellement mortel à partir des glandes de leur peau. Dans la nature, ils mangent des insectes et des arthropodes non-insectes comme les araignées.
En raison de la vitesse et de la petite taille des proies de ces grenouilles, il est essentiel qu’elles soient capables de détecter leurs mouvements pour réussir leur capture.
Crédit: bioRxiv (2024). DOI : 10.1101/2023.09.15.558032
Des études antérieures ont fait état de la sensibilité vibratoire très développée des grenouilles et des crapauds, mais principalement en discutant de leur capacité à échapper à leurs propres prédateurs. Les chercheurs de ce nouveau travail notent que les crapauds cannibales « vibrent leurs orteils à la fréquence la plus efficace pour attirer des proies conspécifiques », selon les conclusions d’une étude. étude de 2008. De plus, on sait également que les proies arthropodes des grenouilles sont très sensibles aux vibrations et y réagissent.
Cela a conduit les chercheurs à émettre l’hypothèse que les vibrations des orteils de D. tinctorius stimuleraient le mouvement des proies potentielles, ce qui faciliterait la recherche des grenouilles ; et que les grenouilles modulent généralement la vitesse de frappe selon les besoins, en fonction de la situation.
L’équipe a cherché à savoir si les grenouilles tapaient plus lentement dans des situations qui ne leur permettaient pas de contact vibratoire avec leurs proies ; s’ils ont tapé plus rapidement sur des surfaces facilitant les vibrations ; et si le fait d’écouter les a aidés à mieux saisir leurs proies.
Crédit: bioRxiv (2023). DOI : 10.1101/2023.09.15.558032
Test de taraudage dans diverses conditions
Les chercheurs ont mené leurs tests avec des individus de D. tinctorius élevés en couples reproducteurs dans des terrariums de leur centre de recherche universitaire. Trois fois par semaine, les grenouilles se nourrissaient de mouches des fruits (Drosophila hydei ou Drosophila melanogaster) saupoudrées de vitamines. Avec ces grenouilles, les chercheurs ont mené trois essais.
Tout d’abord, ils ont pris une vidéo à haute vitesse de grenouilles individuelles pendant une période d’alimentation au cours de laquelle ils ont laissé tomber une demi-cuillère à café de mouches des fruits dans le terrarium, puis ont pris une vidéo à haute vitesse des mêmes individus pendant une période sans alimentation, en notant la proximité du partenaire. lors de chaque enregistrement.
Dans le deuxième essai, ils ont évalué si les grenouilles ajustaient leur comportement de tapotement lorsque leurs proies se déplaçaient sur une surface séparée et inaccessible. Pour cela, les chercheurs ont placé les mouches des fruits dans des boîtes de Petri transparentes dans les terrariums des grenouilles, ont enregistré une vidéo à grande vitesse lorsque les grenouilles tentaient de frapper la proie et ont répété le test le lendemain avec les mêmes grenouilles et proies libres. .
Enfin, l’équipe a testé les taux de frappe des grenouilles sur quatre surfaces différentes variant dans leur nature et leur flexibilité :
Ils ont placé les grenouilles individuellement dans des terrariums de test pour les acclimater à chaque surface, puis les ont nourries et ont collecté des données pendant les périodes d’alimentation et de non-alimentation comme lors du premier essai, cette fois en notant également le nombre de coups effectués par les grenouilles et les taux de réussite. .
L’alimentation, l’accessibilité des proies et les surfaces jouent un rôle dans les taux d’exploitation
L’alimentation a fait une différence, a confirmé le premier essai. L’équipe a constaté que les grenouilles augmentaient leurs tapotements lorsque leur proie mais qu’aucun partenaire n’était présent (moyenne 389 tapotements/minute), et encore plus lorsqu’elles se nourrissaient alors qu’une grenouille partenaire était présente (moyenne 684 tapotements/minute). Sans grenouille partenaire à proximité et sans proie, les tapotements ont diminué de manière significative (en moyenne 50 tapotements/minute), et encore plus avec un partenaire à proximité mais en l’absence de proie (en moyenne 43 tapotements/minute).
Les chercheurs observent : « Nous soulignons que, avec un maximum de près de 500 tapotements par orteil et par minute, ce comportement est incroyablement rapide pour tout mouvement musculaire des vertébrés. En bref, ces résultats démontrent une association entre le tapotement et l’alimentation et fournissent des pistes intéressantes pour d’autres études. étude. »
Crédit: bioRxiv (2023). DOI : 10.1101/2023.09.15.558032
Le deuxième essai a montré que l’accessibilité des proies était importante. Lorsque les grenouilles pouvaient voir mais ne pouvaient pas atteindre les mouches dans les boîtes de Petri, elles tapaient en moyenne 50 coups/minute, tout en continuant à tenter de saisir les mouches. Lorsque les mouches se déplaçaient librement, les grenouilles tapotaient sensiblement plus rapidement (en moyenne 166 tapotements/minute).
Sur la base de ces résultats, l’équipe note : « Lorsque les grenouilles pouvaient voir mais pas capturer les mouches, elles tapaient beaucoup moins mais chassaient toujours. Nous suggérons que ce changement dans le taux de frappe puisse être lié à des changements dans les stimuli vibratoires et/ou à la rétroaction de la capture des proies. succès. Cette observation suggère que les grenouilles pourraient modifier leur comportement de tapotement en fonction des réponses de leurs proies.
L’essai final a révélé que les taux de frappe variaient selon le type de surface, avec des taux plus élevés sur les surfaces souples :
Il est intéressant de noter que les grenouilles tapaient principalement à des taux moyens inférieurs dans les terrariums de test que dans leurs terrariums d’origine. Cependant, les chercheurs ont noté que les différents types de surfaces lors de l’essai final n’affectaient pas le nombre total d’attaques de proies ni les taux de réussite des grenouilles. À mesure que les grenouilles tapaient plus vite, elles augmentaient leur taux de frappe, mais leur succès global de capture de proies ne pouvait pas être associé à leur taux de frappe.
Commentant les résultats de ces troisièmes essais, les chercheurs écrivent : « … nous avons constaté que les grenouilles tapaient moins sur le sol que sur les feuilles, bien que les deux surfaces soient familières aux grenouilles. Prises ensemble, ces observations démontrent que les grenouilles modulent leur comportement de tapotement en fonction du type de substrat et indépendant des tentatives de capture de proies.
Dans l’ensemble, l’équipe suggère que des recherches plus approfondies sur la biomécanique du tapotement et la sensibilité des grenouilles et de leurs proies aux vibrations, ainsi que la mesure des vibrations de surface résultant du tapotement, permettront de mieux comprendre ce comportement chez les grenouilles.
Plus d’information:
Thomas Q. Parrish et al, Tap Dancing Frogs: Tapotement postérieur des orteils et comportement alimentaire chez Dendrobates tinctorius, bioRxiv (2024). DOI : 10.1101/2023.09.15.558032
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