Les abeilles suivent des repères linéaires pour retrouver leur chemin, tout comme les premiers pilotes

Les scientifiques ont montré que les abeilles conservent une mémoire des éléments linéaires dominants du paysage dans leur région d’origine, tels que les canaux, les routes et les limites. Lorsqu’ils sont transportés dans une zone inconnue, ils recherchent des éléments locaux de ce type, comparent leur disposition à la mémoire et volent le long de ceux-ci pour chercher leur chemin. Cette stratégie de navigation est similaire à celle suivie par les premiers pilotes humains.

Dans les premiers jours du vol humain, avant l’invention des premières balises radio et des systèmes électroniques au sol, et du GPS moderne, les pilotes naviguaient généralement en suivant les routes et les voies ferrées – des éléments de paysage linéaires saisissants au niveau du sol qui guident vers une destination d’intérêt .

Entrez l’abeille. Un siècle de recherches a montré que les abeilles sont des navigatrices par excellence. Ils peuvent naviguer grâce à leur odorat, au soleil, au modèle de lumière polarisée du ciel, aux points de repère verticaux qui se détachent du panorama et éventuellement au champ magnétique terrestre. Ce sont aussi des apprenants intelligents, capables de reconnaître des associations entre des souvenirs disparates afin de généraliser des règles.

Or, les scientifiques ont montré que les abeilles ont tendance à chercher leur chemin en s’orientant par rapport aux éléments linéaires dominants du paysage, tout comme les premiers pilotes. Les résultats sont présentés dans Frontières en neurosciences comportementales.

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

Petit transpondeur

À la fin de l’été 2010 et 2011 près du village de Klein Lüben dans le Brandebourg, Menzel et ses collègues ont attrapé 50 abeilles butineuses expérimentées et ont collé un transpondeur de 10,5 mg sur leur dos. Ils les ont ensuite relâchés dans une nouvelle zone de test, trop éloignée pour être familière aux abeilles. Dans la zone de test se trouvait un radar, qui pouvait détecter les transpondeurs à une distance allant jusqu’à 900 mètres. Le point de repère le plus remarquable dans la zone d’essai était une paire de canaux d’irrigation parallèles, allant du sud-ouest au nord-est.

Lorsque les abeilles se retrouvent en territoire inconnu, elles effectuent des boucles exploratoires dans différentes directions et sur différentes distances, centrées sur le lieu de lâcher. Avec le radar, les chercheurs ont suivi le schéma de vol exploratoire exact de chaque abeille pendant entre 20 minutes et trois heures. Les abeilles ont volé jusqu’à neuf mètres au-dessus du sol pendant l’expérience.

Les chercheurs avaient collecté des butineuses de cinq ruches : la zone d’origine autour des ruches A et B ressemblait à la zone de test en termes de nombre, de largeur, de longueur et d’angle des éléments linéaires du paysage, en particulier des canaux d’irrigation. Le domaine vital autour des ruches D et E était très différent à cet égard, tandis que le domaine vital autour de la ruche C présentait une similarité intermédiaire avec la zone de test. D’autres points de repère par lesquels les abeilles sont connues pour trouver leur chemin, tels que des horizons structurés ou des éléments verticaux qui se détachent, étaient absents de la zone d’essai.

Modèle de recherche non aléatoire

Menzel et al. a d’abord simulé deux ensembles de modèles de vol aléatoires, centrés sur le point de largage et générés avec différents algorithmes. Étant donné que les schémas de vol observés étaient très différents de ceux-ci, les chercheurs ont conclu que les abeilles n’effectuaient pas simplement des vols de recherche aléatoires.

Les chercheurs ont ensuite utilisé des statistiques avancées pour analyser l’orientation des vols et leur fréquence de survol de chaque bloc de 100 x 100 mètres dans la zone de test. Ils ont montré que les abeilles passaient un temps disproportionné à voler le long des canaux d’irrigation. Les analyses ont montré que celles-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 ont conservées dans leur mémoire pendant de longues périodes.

« 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.

Mémoire de navigation

Fait important, les algorithmes d’apprentissage automatique ont montré que les canaux d’irrigation dans la zone de test étaient les plus informatifs pour prédire les vols exploratoires des abeilles des ruches A et B, moins pour les abeilles de la ruche C, et moins pour les abeilles des ruches D et E. Cela suggère que les abeilles ont conservé une mémoire de navigation de leur région d’origine, basée sur des éléments de paysage linéaires, et ont essayé de généraliser ce qu’elles ont vu dans la zone d’essai à sa mémoire pour retrouver le chemin du retour.

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