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Pourquoi les fourmis et les abeilles meliponine ont-elles perdu leur aiguillon ? Quel est l'avantage évolutif là-dedans ?

Pourquoi les fourmis et les abeilles meliponine ont-elles perdu leur aiguillon ? Quel est l'avantage évolutif là-dedans ?


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Nous savons qu'Aculeata est la lignée des hyménoptères où l'ovipositeur a évolué en une piqûre venimeuse. Cependant, la plupart des fourmis ont perdu cette piqûre, ainsi que la méliponine et quelques autres abeilles.

Kerr & Lello (1962) disent qu'« il y a au moins treize façons dont les abeilles sans aiguillon [méliponine] se protègent, rendant les piqûres obsolètes ». Étant donné que ce sujet fait l'objet de recherches depuis plus de 50 ans, nous espérons que des progrès ont été réalisés dans la compréhension de ce changement évolutif spécifique.

Quel est l'avantage évolutif pour ces groupes de perdre ce système de défense apparemment génial ?


Comment et pourquoi les abeilles font le sacrifice ultime lorsqu'elles vous piquent

Il existe quatre façons différentes de répondre à une question « pourquoi » en science [Voir les quatre questions de Tinbergen], et les autres réponses [dans le fil de discussion original de Quora] touchent toutes les différentes réponses. Alors combinons le travail de chacun :

Mécaniste réponse : l'aiguillon de l'abeille mellifère est barbelé et s'enfonce dans la peau humaine. Il ne colle pas à tous les animaux, bien qu'une abeille puisse piquer un gros insecte, par exemple, et arracher son aiguillon en toute sécurité. Mais pour les humains et autres mammifères à peau épaisse, le dard reste coincé. Lorsque l'abeille essaie de s'échapper après avoir piqué, elle se cassera inévitablement l'arrière-train et peut-être s'éventrera et mourra.

Adaptatif réponse : le dard est une aiguille creuse, mais un sac de venin y est attaché. Quand une abeille pique, elle injecte du venin par l'aiguille. Ce venin est un vilain cocktail de poisons : des produits chimiques pour briser la membrane cellulaire et causer de la douleur, des anti-inflammatoires pour arrêter le flux sanguin qui éliminerait autrement les toxines, des histamines qui vous donnent les symptômes de la réaction allergique, et même des phéromones qui signalent à toutes les abeilles dans le voisinage, "Nous sommes en guerre ! Venez, soeur, et piquez ici aussi!" Le sac est attaché au dard, donc quand une abeille meurt après avoir piqué, son sac de venin est souvent laissé sur place, injectant toujours du poison dans votre peau. Vous êtes piqué une fois, mais recevez plusieurs doses, ce n'est donc pas une tragédie totale pour l'abeille.

Ontogénétique réponse : avez-vous remarqué que j'utilisais uniquement des pronoms féminins pour les abeilles ? C'est intentionnel, car seules les abeilles femelles peuvent piquer le dard est un ovipositeur modifié, ou un outil de ponte. Les abeilles ouvrières semblent nées en sachant quoi faire et piquent instinctivement. Je doute qu'ils sachent que leur piqûre sera fatale. Tout ce qui compte, c'est de se débarrasser de tout ce qui attaque la colonie, et les piqûres fonctionnent. Étant donné que les ouvrières ne se reproduisent pas d'elles-mêmes, elles sacrifient leur propre vie pour que la reine et les nouveaux reproducteurs puissent survivre et pondre à l'avenir. Les reines des abeilles peuvent aussi piquer, mais leur dard n'est pas barbelé et elles peuvent en fait vous piquer plusieurs fois sans mourir. Ils ne sont pas susceptibles de piquer la personne moyenne, car ils quittent rarement la ruche et piquent généralement juste les reines rivales venant usurper le trône (idéalement avant d'avoir terminé leur nymphose… "Game of Thrones" n'a rien sur la politique des abeilles).

Phylogénétique réponse : le genre est important pour une autre raison : les abeilles femelles sont plus étroitement liées à leurs sœurs qu'à leurs propres enfants. C'est ainsi qu'a évolué cet altruisme : les gènes d'une abeille survivent mieux chez ses sœurs que chez ses enfants. Cela fonctionne parce que les abeilles sont "haplodiploïdes". Cela signifie que les femmes ont deux copies de chaque chromosome, mais que les hommes n'en ont qu'une. Les mâles sont produits par des œufs non fécondés. Vous avez peut-être appris que les humains ont 23 paires de chromosomes (46 au total) et qu'une paire correspond aux chromosomes sexuels : XX pour les femmes, XY pour les hommes. Une abeille femelle aura 16 paires de chromosomes (32 au total), mais le mâle n'en aura qu'un exemplaire (16 au total). Les chromosomes sexuels féminins sont XX, mais le mâle n'est que X.

Voici où cela devient un peu mathématique : les œufs d'une reine, comme un ovule humain, contiendront chacun 50% de son génome (une copie de chaque chromosome). La reine est donc génétiquement apparentée à 50 % à ses bébés. Cependant, comme le mâle n'a qu'un seul jeu de chromosomes, ses spermatozoïdes représentent chacun 100 % de son génome, contrairement aux humains où les spermatozoïdes représentent également 50 % du génome du père. Dans quelle mesure êtes-vous apparenté à vos frères et sœurs ? 50% de votre ADN vient de maman, et représente 50% de son ADN. Idem pour papa. La probabilité que votre frère ou votre sœur reçoive le même ADN de chaque parent que vous est (50%*50%)+(50%*50%)=0,25+0,25=50%. Vous êtes apparenté à 50% à votre frère ou sœur. Et les abeilles ouvrières ? 50% de son ADN provenait de la reine, ce qui représente 50% de son ADN. 50% de son ADN provient du drone, mais cela représente 100% de son ADN, car il n'a qu'un seul jeu de chromosomes à donner. (50%*50%)+(50%*100%)=0,25+0,5=75%. Les abeilles ouvrières sont génétiquement identiques à 75 % à leurs sœurs, mais ne le seraient qu'à 50 % identiques à leurs enfants. Ainsi, il est logique sur le plan de l'évolution pour une travailleuse de renoncer à la reproduction, et même de sacrifier sa propre vie, si cela aide ses sœurs. C'est ce qu'on appelle la sélection Kin.

Alors que toutes les abeilles et les guêpes sont haplodiploïdes, l'abeille mellifère est l'une des rares, sinon la seule, abeille à avoir une piqûre suicidaire ! Les bourdons et les guêpes jaunes ont pour la plupart des dards lisses et peuvent attaquer à plusieurs reprises, et les frelons européens ne prennent même pas la peine de piquer. Ils sont assez gros pour mordre avec leurs mâchoires. Alors pourquoi les abeilles ont-elles fait évoluer les barbes ? Ils ont également développé la société la plus complexe des autres guêpes, donc la sélection de la parenté a clairement fait beaucoup pour ces abeilles, mais rappelez-vous ce que j'ai dit plus tôt : le dard d'abeille ne s'arrache que chez les mammifères, et quand c'est le cas, le sac de venin continue de pomper. . Parce que les abeilles stockent beaucoup de miel, elles doivent s'inquiéter des mammifères comme les ours et les rongeurs et les blaireaux qui veulent voler leur miel. Ces animaux seraient beaucoup moins intéressés à voler les chenilles pourries d'un nid de guêpes, mais une ruche avec du miel sucré et des larves riches en protéines ? Un banquet! Ainsi, l'abeille a développé des défenses spécifiquement anti-mammifères, y compris un dard qui continue à injecter du poison même après la mort de l'abeille. Ainsi, leur besoin de combattre les mammifères a donné au dard-suicide un avantage évolutif, tandis que son haplodiploïdie a réduit l'inconvénient de la mort en augmentant l'avantage de sauver sa sœur.

Sommaire: Les abeilles meurent parce que le le dard est barbelé et reste coincé, mais il peut continuer à pomper du venin, ce qui en fait un excellent défense anti-mammifère, et les abeilles ne s'en soucient pas parce que leur piqûre est instinctive et ne nuit pas à leur aptitude évolutive car La sélection de la parenté signifie que les abeilles ont intérêt à sauver leurs sœurs plutôt qu'elles-mêmes.

C'est la science… mais voudriez-vous aussi un peu de religion ? Je vais sortir du personnage et donner une réponse fausse, mais mignonne :

Il y a une fable d'Ésope, « Jupiter et l'abeille », où le conteur grec ancien explique l'origine des piqûres d'abeilles :

Une abeille du mont Hymette, la reine de la ruche, monta à l'Olympe pour offrir à Jupiter du miel frais de ses rayons. Jupiter, ravie de l'offrande de miel, promit de donner tout ce qu'elle demanderait. Elle le supplia donc en disant : « Donne-moi, je te prie, un aiguillon, afin que si un mortel s'approche pour prendre mon miel, je le tue. Jupiter était très mécontent, car il aimait la race humaine, mais ne pouvait pas refuser la demande à cause de sa promesse. Il répondit ainsi à l'Abeille : « Vous aurez votre demande, mais ce sera au péril de votre vie. Car si vous utilisez votre aiguillon, il restera dans la blessure que vous faites, et alors vous mourrez de la perte de ce."

La morale de l'histoire est que les mauvais désirs reviendront vous faire du mal.

Et voilà. Une histoire digne d'un cours de "science" de Louisiane !

Cette question est apparu à l'origine sur Quora. Posez une question, obtenez une excellente réponse. Apprenez des experts et accédez aux connaissances d'initiés. Vous pouvez suivre Quora sur Twitter, Facebook et Google+. Plus de questions:


Abeilles méliponine mâles (Scaptotrigone aff. dépilis) produisent des phéromones d'alarme auxquelles les travailleurs répondent par la lutte et les mâles par la fuite

Dans les sociétés hyménoptères très sociales, les mâles servent principalement à des fins reproductives. Les produits sémiochimiques permettent aux différents sexes et castes d'hyménoptères de communiquer entre eux et de coordonner des fonctions importantes au sein des colonies. Je montre ici que le dimorphisme sexuel chez les abeilles meliponine intègre le système de communication d'alarme et de défense. J'ai analysé chimiquement les glandes mandibulaires de Scaptotrigone aff. dépilis utilisant des méthodes GCMS et mené des expériences comportementales chez des travailleurs masculins et féminins à l'aide d'extraits de glandes céphaliques et mandibulaires. En outre, des études de comportement avec des extraits céphaliques mâles ont également été menées dans Scaptotrigona bipunctata et Partamona cupira. Les abeilles ouvrières mâles et femelles ont montré des différences dans le contenu des glandes mandibulaires, qui sont responsables de la communication d'alarme chez les méliponines. Les mâles n'ont jamais attaqué mais s'enfuyaient généralement lorsqu'ils étaient confrontés au contenu d'extrait de glande mandibulaire d'autres mâles ou femelles conspécifiques. Fait intéressant, cependant, les mâles méliponines étaient toujours capables de déclencher l'alarme et d'induire des quantités substantielles d'agressivité à l'entrée des nids, ce qui est différent des abeilles mellifères beaucoup mieux connues et étudiées. Les raisons potentielles sont brièvement discutées.

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Comment le comportement social des abeilles est-il organisé ?

Quelques-uns des principes importants dans les sociétés apicoles de toute taille ou durée sont la reconnaissance de la parenté, la division du travail, l'attribution des tâches et la rétroaction de la colonie. Une abeille gardienne est imprégnée de l'odeur d'elle-même et de celle de ses compagnons de nid (Breed et Buchwald, 2009 ) afin qu'elle puisse reconnaître et repousser les intrus. Ceux-ci peuvent même inclure d'autres abeilles de la même espèce. En fait, toutes les abeilles sociales doivent interagir avec des abeilles parasites, qu'il s'agisse d'autres genres, d'espèces étroitement apparentées ou de congénères spécialisés dans le vol ou l'usurpation de nourriture ou de matériel, et même celles qui usurpent le nid et tuent la colonie hôte (Roubik, 1989). Un manque de parenté étroite et de fréquents conflits agressifs ou parasitaires entre les femmes dans les sociétés euglossines peuvent être l'un des principaux facteurs conduisant à l'échec de la socialité avancée dans ce groupe (Roubik et al., 1996 Cardinal et Danforth, 2011 ).

La division du travail dans les colonies d'abeilles se produit entre le reproducteur primaire et ses assistants. Chacun a certaines tâches à accomplir, afin que la colonie survive et se reproduise. Si l'on se demande pourquoi les colonies sont plus adaptatives et avantageuses parmi les abeilles qui peuvent être sociales ou solitaires, certaines pistes d'enquête conduisent à une réponse convaincante que les colonies sont « meilleures ». Chez les allodapines, les euglossines et les halictines, dont presque aucun ne possède une organisation sociale avancée, y compris les castes, un plus grand nombre de femelles coopérantes produit une plus grande production de mâles et de femelles reproductrices, mais pas une plus grande par habitant production. La conclusion que je vois de ce résultat est que la colonie est l'unité de sélection, et non l'efficacité d'un individu en son sein. Ainsi, apparemment en contradiction avec l'énoncé initial de cet essai, l'efficacité est définie en termes d'individus parmi les abeilles solitaires et les colonies pour les espèces sociales. Le succès répété des colonies à laisser des descendants et l'échec répété des individus, aussi efficaces soient-ils, ont dû donner lieu à une socialité croissante chez les abeilles.

Les polymorphismes des femelles sont extrêmes chez certaines espèces sociales, mis à part la grande taille d'une reine par rapport aux ouvrières. Une grosse femelle peut être un excellent défenseur du nid en bloquant le trou d'entrée du nid avec sa tête ou en pointant son aiguillon en direction d'un intrus (Batra, 1966). Une butineuse peut apporter de la nourriture et également garder le nid, lorsqu'elle est un reproducteur primaire, ou pendant que le reproducteur primaire garde le nid. Une telle garde peut être doublement adaptative parce que la reproduction primaire ne peut assurer qu'aucune autre femelle accouplée, ou aucune autre qui ne soit pas sa propre progéniture, n'entre dans le nid (Schwarz et al., 2007 ). Dans les sociétés apicoles avancées, les ouvrières de Bombus sont uniques pour leur taille allant de petits à des individus ressemblant à une reine, bien qu'aucun ne soit généralement aussi grand que la reine. Fait intéressant, les femelles individuelles successives élevées par la reine Bombus grossissent au fur et à mesure que la saison avance et culminent avec la production de futures reines totipotentes (Benton, 2006 Goulson, 2010 ). Par leurs différences de morphologie et principalement l'appareil d'alimentation pour extraire le nectar - leur langue, ou proboscis - ils constituent une unité de diversité dans la pollinisation et la recherche de nourriture inégalée par tout autre type de colonie d'abeilles.

Les abeilles mellifères et les méliponines constituent un exemple impressionnant de comportement programmé par l'âge. Bien que les abeilles ouvrières soient totipotentes dans les tâches qu'elles sont capables d'accomplir, certaines passent la majeure partie de leur vie à faire une chose. En moyenne, cependant, les jeunes abeilles nettoient le nid, nourrissent la reine, préparent et approvisionnent les cellules à couvain et entretiennent les parties extérieures et intérieures du nid. Les travailleurs plus âgés orchestrent les activités de butinage en recevant de la nourriture des abeilles entrantes et en augmentant ou en étouffant la demande de butineuses pour chercher du nectar, du pollen, de la résine ou de l'eau. Les abeilles les plus âgées se voient conférer les répertoires comportementaux les plus risqués, impliquant la recherche de nourriture et la surveillance du nid. Si ce schéma reflète une efficacité optimale de la colonie, alors les statistiques actuarielles indiqueraient que chaque abeille est le plus susceptible de «rembourser» sa dette sociale en effectuant d'abord des activités peu susceptibles d'entraîner une mort prématurée. Nous avons découvert que la plus petite colonie d'abeilles hautement eusociales, Melipona micheneri (50 ouvrières dans une colonie mature) a des abeilles de tous âges effectuant toutes les tâches (T. Inoue et D. W. Roubik, non publié). La flexibilité est apparemment nécessaire lorsque la main-d'œuvre est réduite. Ce modèle social semble le mieux adapté, parmi toutes les abeilles étudiées, pour imiter celui des sociétés humaines (Davis, 2009 ). De telles sociétés illustrent la hiérarchie, la spécialisation, le surplus et la sédentarité. Voir aussi Eusocialité et Coopération

La répartition des tâches reflète la capacité de plusieurs individus à décider quelles activités sont les plus urgentes. L'intérêt premier des abeilles sociales avancées vivant en grandes colonies (des milliers à des dizaines de milliers d'adultes) est de bien connaître leur reine. Sans les phéromones, les produits glandulaires avec des messages et des réponses spécifiques dans le cerveau et le système endocrinien/nerveux des insectes, cela ne serait pas possible. Les « phéromones de contact » sont diffusées à partir de la reine par sa « suite » d'ouvrières, et atteignent toutes les parties du nid et tous les individus (Tautz, 2008). La zone de couvain et ses alvéoles ouvertes (pour les abeilles mellifères) ou fermées (pour les abeilles meliponines), ou les chambres de couvain immature multiple (allodapines et certaines bombines) contiennent et peuvent disséminer des phéromones qui affectent ou régulent le comportement. Lorsque la reine meurt, la colonie doit prendre des mesures pour élever une autre reine ou libérer une reine de réserve de captivité. Le premier est le modèle de Apis, et cette dernière celle des méliponines (voir Michener, 1974 ). Cependant, c'est la sénescence progressive et l'affaiblissement de la reine qui sont enregistrés dans sa vitalité, son taux de ponte et la production de phéromones de la reine. Voir aussi Écologie chimique

La rétroaction des colonies en tant que mécanisme de régulation sociale a été largement discutée par Seeley 1995 et Tautz (2008) pour les abeilles des ruches occidentales, A. mellifera. Si le pollen est rare, une plus grande recherche de nourriture est encouragée, ou si le couvain est trop peu nombreux, alors de nouvelles cellules de couvain doivent être préparées et leur production accélérée.


Les abeilles savent-elles qu'elles mourront si elles piquent un autre animal ?

La vidéo n'est pas fausse, mais je crains que les gens ne repartent avec l'impression que les abeilles qui meurent en piquant des animaux comme les humains ou d'autres vertébrés est une sorte d'accident dû au fait que le dard n'est pas adapté pour piquer quelque chose comme nous. Mais ce serait complètement à l'envers.

Les aiguillons d'abeilles mellifères sont spécialement adaptés pour dissuader les gros animaux. Le dard ne se détache pas au hasard, mais entraîne avec lui les nerfs locaux, les muscles et la glande venimeuse nécessaires pour continuer à pomper du venin dans la victime jusqu'à ce que la glande soit vide.

La valeur élevée des réserves de miel pour la colonie signifie qu'un moyen de dissuasion plus puissant au prix de quelques ouvrières peut être un bon compromis pour la colonie. À l'inverse, les espèces étroitement apparentées qui n'ont pas de réserves de nourriture aussi grandes et précieuses, comme les bourdons, ont beaucoup moins à gagner en sacrifiant leurs ouvrières et n'ont pas cette adaptation aux piqûres suicidaires.

cette vidéo était géniale et la voix de ce mec m'a fait plaisir. Merci d'avoir posté!

Belle vidéo, explication simple. Merci d'avoir partagé

Cette vidéo est probablement l'une des choses les plus viriles que j'ai vues dans ma vie. Ron Swanson serait fier.

Merci beaucoup d'avoir posté cette vidéo ! Ça me fait plaisir de savoir qu'il y a quelque chose que je peux faire pour éviter que l'abeille ne meure.

Là où je vis, les guêpes sont le problème. Je ne me souviens même pas avoir vu une abeille là où j'habite.

Très instructif. Merci d'avoir partagé cette vidéo !

Matthew McConaughey l'a-t-il raconté ?

Après une piqûre d'abeille, prenez une cuillère à café de bicarbonate de soude mélangée à 1/2 tasse d'eau et mettez la pâte sur la piqûre. La pâte d'eau gazeuse contrecarrera le venin et offrira un soulagement immédiat à la peau piquée.

Bonne vidéo ! Merci d'avoir partagé!

Je n'avais aucune idée, c'est vraiment intéressant, merci ! Sans rapport, c'est quoi le monstre sur la plante en bas de l'écran à la toute fin de la vidéo ? Cela ressemble à une chenille géante, je ne peux même pas imaginer la taille de ce qu'elle devient si c'est ce que c'est. Je sais quels seront mes cauchemars ce soir

C'était cool. Quelqu'un devrait donner un travail à ce type à l'EPA. . Oh, attendez. peu importe. Scott Pruitt.

Je remets en question ce concept. Alors que leur aiguillon peut être retiré des petits animaux, le dard est barbelé dans le seul but de rester dans un grand envahisseur de ruche même si l'abeille meurt. Je surveillais attentivement chaque abeille qui m'avait piqué dans mon rucher et il était extrêmement rare qu'une personne se fasse piquer elle-même, à moins que ce ne soit un coup très superficiel. Je ne les ai libérés que si je repoussais soigneusement le dard avec mon ongle ou mon outil de ruche, et souvent ils se sont déjà arrachés avant que je puisse les aider.

C'est un instinct pour eux de tirer fort après que la piqûre soit enfoncée dans la chair. Ce qui se passe, c'est que la glande à venin reste sur le dard intégré pour pomper en permanence le venin dans l'envahisseur même si le défenseur est mort, maximisant ainsi la quantité d'apitoxine que l'envahisseur reçoit par piqûre d'abeille. Si jamais vous vous ennuyez, examinez de près une piqûre arrachée et vous verrez les glandes se contracter pendant un certain temps.

C'est pourquoi il devrait être prioritaire de gratter la piqûre aussi vite que possible.

Savoir quelque chose suggère la conscience, n'est-ce pas? Ou voulez-vous dire simplement conscient à un niveau physiologique. La façon dont quelqu'un sait que sa peau est en feu.

Mais. les humains ne sont-ils pas aussi des animaux ? ??

La plupart de ce qu'ils piquent sont d'autres insectes. Ils ne restent pratiquement pas coincés là-bas.

Je soupçonne que c'est un avantage pour la ruche s'ils faire meurent quand ils piquent un animal comme un ours qui aime détruire leurs ruches (pas pour le miel - mais plus pour les larves d'abeilles à l'intérieur). L'odeur d'abeille morte qu'ils dégagent en mourant enrage les autres abeilles.

C'est pourquoi un apiculteur prudent peut généralement récolter du miel sans aucune protection (et certains le font aussi sans fumée), mais s'ils écrasent accidentellement une abeille dans le processus, beaucoup attaqueront souvent.

Je ne peux pas trouver l'étude pour le moment, mais votre réponse rapide est " non ".

Quand une abeille pique et perd son aiguillon (et donc arrache ses tripes), cela a à voir avec la physique et la résistance à la traction de ce qu'elle a piqué.

La peau humaine, pour certaines espèces (non spécifiques aux abeilles) est suffisamment résistante pour provoquer cela chez les "punaises" urticantes. L'abeille est la plus connue, mais il y en a d'autres.

Les abeilles (comme toute autre espèce) attaquent ou se défendent au besoin.

Veuillez pardonner à la fois mon utilisation de "bugs" et la possibilité que la période appartienne en dehors des guillemets.

Donc, cela signifie-t-il qu'ils perdent leurs dards lorsqu'ils piquent n'est pas censé se produire par nature ? Je n'en avais aucune idée. J'ai toujours supposé que cela avait évolué de cette façon pour une raison quelconque.

Il y a aussi l'argument selon lequel les mammifères sont le seul grand groupe d'animaux contre lesquels il vaut la peine de se défendre - le démolition de ruches, les lézards voleurs de miel et les oiseaux sont presque inexistants, donc les abeilles ont spécifiquement développé la dissuasion des mammifères, déchirant les sacs de dard qui pompent le venin le plus longtemps possible (personne n'ouvre les nids de guêpes lisses pour le miel).

Vous verrez cela dans Pogonomyrmex les fourmis moissonneuses du sud-ouest des États-Unis également - elles ont un venin qui perturbe le plus spécifiquement les nerfs des mammifères et est moins efficace sur d'autres organismes, car la seule chose contre laquelle défendre leurs graines dans leur environnement naturel est les souris et autres mammifères granivores du désert.

L'évolution ne favoriserait-elle pas les abeilles qui ne piquent pas ? Et donc, n'y aurait-il pas (abeille -lol. ) une hésitation instinctive à piquer ? Pas conscient - mais instinctif.

C'est vraiment cool - je serais très intéressé si vous pouviez trouver cette étude.

Juste pour ne pas cueillir, les abeilles mâles n'ont pas de dard, les abeilles ouvrières en ont.

Étudiant anglais qui s'est égaré dans ce fil scientifique ici. Je suppose que tu veux dire ceci :

C'est en fait inexact. Étant donné que vous utilisez les guillemets pour désigner un sens secondaire par opposition à une citation directe, la période va en dehors des marques.

Si vous faisiez un devis direct :

Johnny a dit: "Il y avait beaucoup de bugs."

Ce serait alors à l'intérieur. Oui, c'est l'anglais pour toi.

Je suis désolé tout le monde, il y a tellement d'éducation ici et je veux juste avoir l'impression de contribuer.

Comment est-ce une réponse à la question de ce que l'abeille sait ?

C'est fascinant, l'avez-vous mentionné à un scientifique apicole (idk le mot sophistiqué pour cela) ? Je ne pense pas avoir jamais entendu parler des abeilles capables de s'adapter de cette façon, mais elles sont là-haut dans l'intelligence des insectes dans mon livre.

Je ne vois pas comment cela peut être "appris" au sens traditionnel du terme. Je veux dire que l'apprentissage prend des essais et des erreurs et ils n'ont pas un autre essai s'ils laissent le dard derrière eux et meurent.

Wow, c'est fascinant, avez-vous regardé n'importe où dans la littérature évaluée par des pairs pour voir que ce phénomène a été observé ailleurs ?

Merde, ces glorieux SOB apprennent. Il y a encore de l'espoir pour la terre !

Un corollaire pourrait être la question « les abeilles savent-elles qu'elles sont vivantes ? »

La réponse à cela est probablement aussi non, et donc le concept de mort lui-même est assez insaisissable pour eux.


Les abeilles évoluent rapidement pour vaincre une nouvelle maladie

Une équipe de recherche internationale a de bonnes nouvelles pour l'abeille domestique en difficulté et les millions de personnes qui en dépendent pour polliniser les cultures et autres plantes.

Ces précieux pollinisateurs ont subi des pertes de colonies généralisées au cours de la dernière décennie, en grande partie à cause de la propagation d'un acarien prédateur appelé Varroa destructor. Mais les abeilles pourraient ne pas être dans un état aussi grave qu'il y paraît, selon une étude récemment publiée dans Communication Nature.

Les chercheurs ont découvert une population d'abeilles sauvages des environs d'Ithaca, dans l'État de New York, qui est plus forte aujourd'hui que jamais, malgré les acariens qui ont envahi la région au milieu des années 1990.

"Ils ont pris un coup, mais ils ont récupéré", a déclaré Alexander Mikheyev, professeur à l'Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) au Japon et auteur principal de l'article. "La population semble avoir développé une résistance génétique."

Mikheyev et ses collaborateurs de l'OIST et de l'Université Cornell ont étudié la génétique de la population de la colonie sauvage en comparant l'ADN de spécimens prélevés en 1977 avec des abeilles prélevées dans la même forêt en 2010. Pour mener l'étude, ils ont développé un nouvel outil d'analyse d'ADN qui fonctionne particulièrement bien pour l'ADN dégradé stocké dans des échantillons de musée.

Une telle étude est extrêmement rare, surtout chez les abeilles. Peu de gens les collectent, et encore moins les collectent d'une manière suffisamment bonne pour une étude au niveau de la population. Heureusement, le professeur Cornell, Tom Seeley, a travaillé dans ce domaine pendant son doctorat et a déposé ses échantillons dans la collection d'insectes de l'Université Cornell. C'est la première fois que les scientifiques ont pu observer des changements à l'échelle du génome après un événement spécifique comme l'invasion d'acariens.

"En utilisant des spécimens de musée, nous voyons comment l'évolution se produit par rapport à la façon dont nous pensons qu'elle se produit", a déclaré Mikheyev, qui dirige l'unité d'écologie et d'évolution de l'OIST.

Beaucoup de gens pensent que l'évolution se déroule sur des milliers ou des millions d'années, mais en fait, elle se produit de génération en génération. Des forces externes provoquent la sélection de certains traits et leur transmission à la progéniture pour améliorer leurs chances de survie et de reproduction. En comparant les abeilles d'une même colonie à quelques dizaines d'années seulement, l'équipe a pu voir cette sélection naturelle en action.

Les abeilles ont changé de plusieurs manières différentes.

Premièrement, l'ADN mitochondrial, le matériel génétique stocké dans les centrales électriques des cellules, a considérablement changé de l'ancienne génération à la nouvelle génération. Ce matériel génétique n'est transmis que par les mères, donc un changement majeur indique que les vieilles reines des abeilles ont été anéanties et qu'il y a eu des pertes de population à grande échelle. Même ainsi, la population a toujours maintenu un niveau élevé de diversité génétique dans le reste du génome, qui est stocké dans le noyau cellulaire. La diversité génétique est la matière première de l'évolution, et une diversité génétique élevée augmente les chances d'une adaptation réussie.

L'un des changements les plus intéressants dans la population d'abeilles était dans un gène lié à un récepteur de la dopamine connu pour contrôler l'apprentissage de l'aversion. Une autre étude a suggéré que ce récepteur est impliqué dans le fait que les abeilles se toilettent pour se débarrasser des acariens en les mâchant.

Les chercheurs ont également découvert de nombreux changements dans les gènes associés au développement. Les acariens se reproduisent et se nourrissent de l'abeille pendant le stade larvaire des abeilles, de sorte que les chercheurs ont émis l'hypothèse que les abeilles ont évolué pour perturber ce processus. De plus, il y a eu des changements physiques - les abeilles d'aujourd'hui sont plus petites que les abeilles plus âgées et la forme de leurs ailes est différente.

Les chercheurs notent que les changements observés ne peuvent être prescrits à aucun facteur, comme les acariens, car le délai est trop long. Cependant, de nombreux changements sont trop importants pour être dus à des fluctuations génétiques aléatoires ou à l'introduction de gènes provenant d'autres sources, comme les abeilles africanisées, et ont découvert que le moteur le plus puissant des changements observés était toujours la sélection naturelle.

"Ces résultats identifient des gènes candidats qui pourraient être utilisés pour élever des abeilles plus résistantes, comme le gène du récepteur de la dopamine", a déclaré Mikheyev. "Plus important encore, cela suggère l'importance de maintenir des niveaux élevés de diversité génétique dans les stocks d'abeilles domestiques, ce qui peut aider à surmonter les maladies futures."


Sélection multi-niveaux et évolution sociale des sociétés d'insectes

L'évolution des castes d'ouvriers stériles et altruistes chez les insectes sociaux et leur maintien ont longtemps été des sujets centraux de la biologie évolutive. Avec l'avancée de la théorie de la sélection de la parenté, les sociétés d'insectes, en particulier celles d'abeilles haplodiploïdes, de fourmis et de guêpes, sont devenues des systèmes modèles très appropriés pour étudier les détails de l'évolution sociale et récemment également comment les conflits au sein du groupe sont résolus. Parce que les sociétés d'insectes ne sont généralement pas constituées de clones, des conflits entre les compagnons de nid surviennent, par exemple à propos de la partition de la reproduction et de l'allocation des ressources entre les mâles et les femelles sexués. La variation des relations entre les membres du groupe semble donc avoir une profonde influence sur la structure sociale des groupes. Cependant, les sociétés d'insectes semblent être remarquablement robustes contre une telle variation : la division du travail et l'attribution des tâches sont souvent organisées de la même manière dans les sociétés avec une parenté élevée et dans celles avec une très faible parenté avec les compagnons de nid. Pour expliquer l'écart entre les prédictions de la structure de parenté et les données empiriques, il a été suggéré que des contraintes, telles que le manque de pouvoir ou d'information, empêchent les individus de poursuivre leurs propres intérêts égoïstes. L'application d'une approche de sélection à plusieurs niveaux montre que ces contraintes sont en fait une adaptation au niveau du groupe empêchant ou résolvant les conflits intracoloniaux. Les mécanismes de résolution des conflits dans les sociétés d'insectes sont similaires à ceux des autres niveaux de la hiérarchie biologique (par exemple, dans le génome ou les organismes multicellulaires) : alignement des intérêts, loterie équitable et contrôle social. Les sociétés d'insectes peuvent ainsi être considérées comme un niveau de sélection avec des nouveautés qui procurent des bénéfices dépassant le cadre d'une vie solitaire. Par conséquent, la parenté est moins importante pour le maintien des sociétés d'insectes, bien qu'elle ait joué un rôle fondamental dans leur évolution.

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Vol[modifier | modifier la source]

[19][20]Abeille en vol aérien transportant du pollen dans une corbeille à pollenIn M. Magnan 1934 Livre français Le vol des insectes, il a écrit que lui et un M. Saint-Lague avaient appliqué les équations de résistance de l'air aux bourdons et constaté que leur vol ne pouvait pas être expliqué par des calculs à voilure fixe, mais qu'« il ne faut pas s'étonner que les résultats du les calculs ne correspondent pas à la réalité". [23] Cela a conduit à une idée fausse commune que les abeilles "violent la théorie aérodynamique", mais en fait cela confirme simplement que les abeilles ne s'engagent pas dans le vol à voilure fixe, et que leur vol est expliqué par d'autres mécanismes, tels que ceux utilisés par hélicoptères. [24]

En 1996, Charlie Ellington à l'Université de Cambridge a montré que les tourbillons créés par les ailes de nombreux insectes et les effets non linéaires étaient une source vitale de portance [25] les tourbillons et les phénomènes non linéaires sont des domaines notoirement difficiles de l'hydrodynamique, ce qui a ralenti les progrès dans compréhension théorique du vol des insectes.

En 2005, Michael Dickinson et ses collègues de Caltech ont étudié le vol des abeilles mellifères à l'aide de la cinématographie à grande vitesse [26] et d'une maquette robotique géante d'une aile d'abeille. [27] Leur analyse a révélé qu'une portance suffisante était générée par "la combinaison non conventionnelle de coups d'aile courts et saccadés, une rotation rapide de l'aile lorsqu'elle bascule et inverse la direction, et une fréquence de battement d'aile très rapide". La fréquence des battements d'ailes augmente normalement à mesure que la taille diminue, mais comme le battement d'ailes de l'abeille couvre un arc si petit, il bat environ 230 fois par seconde, plus vite qu'une mouche des fruits (200 fois par seconde) qui est 80 fois plus petite. [28]


Les zombies sont réels !

Il peut être amusant de se déguiser en zombie pour Halloween, mais les vrais zombies existent. Ils ne sont tout simplement pas humains. Ils ont des animaux sous le contrôle mental de parasites.

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27 octobre 2016 à 6h00

Un zombie rampe dans la forêt. Lorsqu'il atteint un bon endroit, il gèle sur place. Une tige pousse lentement à partir de sa tête. La tige crache alors des spores qui se propagent, transformant les autres en zombies.

Ce n'est pas une histoire d'Halloween sur l'apocalypse zombie. Tout est vrai. Le zombie n'est pas un humain, cependant. C'est une fourmi. Et la tige qui sort de sa tête est un champignon. Ses spores infectent d'autres fourmis, ce qui permet au cycle zombie de recommencer.

Sous cette chose ressemblant à un ver se trouve une araignée - maintenant un zombie. La larve de guêpe sur son dos contrôle le cerveau de l'araignée, la forçant à tisser une toile spéciale. That new web will protect the larva as it develops into an adult wasp. Keizo Takasuka

In order to grow and spread, this fungus must hijack an ant’s brain. However weird this might seem, it isn’t all that unusual. The natural world is full of zombies under mind control. Zombie spiders and cockroaches babysit developing wasp larvae — until the babies devour them. Zombie fish flip around and dart toward the surface of the water, seeming to beg for birds to eat them. Zombie crickets, beetles and praying mantises drown themselves in water. Zombie rats are drawn to the smell of the pee of cats that may devour them.

All of these “zombies” have one thing in common: parasites. A parasite lives inside or on another creature, known as its host. A parasite may be a fungus, a worm or another tiny creature. All parasites eventually weaken or sicken their hosts. Sometimes, the parasite kills or even eats its host. But death of the host isn’t the freakiest goal. A parasite might get its host to die in a certain place, or be eaten by a certain creature. In order to accomplish these tricks, some parasites have evolved the ability to hack into the host’s brain and influence its behavior in very specific ways.

How do parasites turn insects and other animals into the walking almost-dead? Every parasite has its own method, but the process usually involves altering chemicals within the victim’s brain. Researchers are working hard to identify which chemicals are involved and how they end up so bizarrely altering their host’s behavior.

Brains, brains! Ant brains!

A fungus doesn’t have a brain. And worms and single-celled critters obviously aren’t very smart. Yet somehow they still control the brains of larger, and smarter, animals.

“It blows my mind,” says Kelly Weinersmith. She is a biologist who studies parasites at Rice University in Houston, Texas. She is particularly interested in “zombie” creatures. True zombies, she points out, aren’t exactly like the type you find in horror stories. “In no way are these animals coming back from the dead,” she says. Most real zombies are doomed to die — and some have very little control over their actions.

One parasite causes infected rats to become attracted to the smell of cat pee. This helps the parasite because it needs a cat to eat the rat for its life cycle to continue. User2547783c_812/istockphoto

The horsehair worm, for instance, needs to emerge in water. To make this happen, it forces its insect host to leap into a lake or swimming pool. Often, the host drowns.

Toxoplasma gondii (TOX-oh-PLAZ-ma GON-dee-eye) is a single-celled creature that can only complete its life cycle inside a cat. But first, this parasite must live for a time in a different animal, such as a rat. To ensure this part-time host gets eaten by a cat, the parasite turns rats into cat-loving zombies.

In Thailand, a species of fungus — Ophiocordyceps — can force an ant to climb almost exactly 20 centimeters (about 8 inches) up a plant, to face north and then to bite down on a leaf. And it makes the ant do this when the sun is at its highest point in the sky. This provides ideal conditions for the fungus to grow and release its spores.

Biologist Charissa de Bekker wants to better understand how that fungus exerts that mind control over the ants. So she and her team have been studying a species related to the Ophiocordyceps fungus in Thailand. This U.S. cousin is a fungus native to South Carolina. It, too, forces ants to leave their colonies and climb. These ants, though, bite down on twigs instead of leaves. This is likely due to the fact that trees and plants in this state lose their leaves in the winter.

De Bekker began these studies at Pennsylvania State University in University Park. There, her team infected a few species of ant with the South Carolina fungus. The parasite could kill all of the different ants she introduced to it. But the fungus made plant-climbing zombies only out of the species that it naturally infects in the wild.

To figure out what was going on, de Bekker’s team collected new, uninfected ants of each species. Then, the researchers removed the insects’ brains. “You use forceps and a microscope,” she says. “It’s sort of like that game Operation.”

A fungus grows out of the head of this now-dead zombie ant. South Carolina photographer Kim Fleming discovered affected ants in her backyard. When scientists saw her photos, they realized she had probably discovered a new fungus. If correct, the zombifying species will probably be named after Fleming! Kim Fleming and Charissa de Bekker

The researchers kept the ant brains alive in small Petri dishes. When the fungus was exposed to its favorite brains (that is, ones from the ants that it naturally infects in the wild), it released thousands of chemicals. Many of these chemicals were completely new to science. The fungus also released chemicals when exposed to unfamiliar brains. These chemicals, however, were completely different. The researchers published their results in 2014.

The experiments at Penn State by de Bekker’s team were the first to create ant zombies in the lab. And the researchers only succeeded after setting up artificial 24-hour cycles of light and darkness for the zombies and their parasites.

It will take more work to learn how the parasite’s chemicals lead to zombie behavior in ants. “We are very much in the beginning of trying to figure this out,” says de Bekker. She now studies ant zombies at Ludwig Maximilian University in Munich, Germany. There, she is now probing how that daily cycle of sunlight and darkness affects zombification.

Soul-sucking wasps

Of all parasites, wasps know some of the creepiest tricks. One wasp, Reclinervellus nielseni, lays its eggs only on orb-weaving spiders. When a wasp larva hatches, it slowly sips its host’s blood. The spider stays alive long enough to spin a web. But not just any web. It spins a nursery of sorts for the wriggly, worm-like wasp baby stuck to its back.

The spider will even break down its old web to start a new one for the larva. “The [new] web is stronger than the normal web,” explains Keizo Takasuka. He studies insect behavior and ecology at Kobe University in Japan. When the web is done, the larva eats its spider host.

Now the larva spins a cocoon in the middle of the web. The extra strong threads most likely help the larva stay safe until it emerges from its cocoon 10 days later.

Story continues after video.

In this video, the zombie spider has finished weaving an extra strong web for the wasp larva. The larva then eats the spider’s insides and spins itself a cocoon.
Keizo Takasuka

The jewel wasp puts an insect on the menu it serves up to its young: cockroach. But before a wasp larva can chow down, its mother needs to catch a bug that’s twice her size. To do this, says Frederic Libersat, “she transforms the cockroach into a zombie.” Libersat is a neurobiologist who studies how the brain controls behavior. He works at Ben Gurion University in Beer-Sheva, Israel.

The jewel wasp’s sting takes away a cockroach’s ability to move on its own. But it follows like a dog on a leash when the wasp pulls on its antenna. The wasp leads the cockroach to her nest and lays an egg on it. Then she leaves, sealing the egg inside the nest with its dinner. When the egg hatches, the larva slowly devours its host. Being a zombie, this cockroach never tries to fight back or escape.

This scenario is so creepy that biologists named a similar wasp Ampulex dementor — after a supernatural enemy in the Harry Potter series. In these books, dementors can devour people’s minds. This leaves the victim alive but without a self or soul. (Although A. dementor is a close relative of the jewel wasp, Libersat notes that researchers have not yet confirmed that it also turns cockroaches or any other insect into mindless slaves.)

The green female jewel wasp stings a cockroach that’s twice her size. She targets a specific part of the roach’s brain, turning it into a zombie. From the Laboratory of Professor Libersat at Ben Gurion University

Libersat’s group has focused its research on figuring out what the jewel wasp does to the cockroach mind. The mother jewel wasp performs something like brain surgery. She uses her stinger to feel around for the right part of her victim’s brain. Once found, she then injects a zombifying venom.

When Libersat removed the targeted parts of a roach’s brain, the wasp would feel around what was left of the roach’s brain with her stinger for 10 to 15 minutes. “If the brain was present, [the wasp] would take less than a minute,” he notes. This shows that the wasp can sense the right place to inject its poison.

That venom might interfere with a chemical in the roach’s brain called octopamine, Libersat reports. This chemical helps the cockroach stay alert, walk and perform other tasks. When researchers injected a substance similar to octopamine into zombie cockroaches, the insects again began walking.

Libersat cautions, however, that this is likely just one piece of the puzzle. There is still work to do to understand the chemical process happening in the cockroach’s brain, he says. But Weinersmith, who was not involved in the research, notes that Libersat’s team has worked out this chemical process in more detail than is available for most types of zombie mind control.

Brain worms

Weinersmith’s specialty is zombie fish. She studies California killifish infected with a worm called Euhaplorchis californiensis (YU-ha-PLOR-kis CAL-ih-for-nee-EN-sis). A single fish may have thousands of these worms living on the surface of its brain. The wormier the brain, the more likely the fish is to behave strangely.

“We call them zombie fish,” she says, but admits that they are less like zombies than the ants, spiders or cockroaches. An infected fish will still eat normally and stay in a group with its pals. But it also tends to dart toward the surface, twist its body around or rub against rocks. All of these actions make it easier for birds to see the fish. Indeed, it’s almost like the infected fish veut to get eaten.

And that’s precisely the point, says Weinersmith — for the worm. This parasite can only reproduce inside a bird. So it alters the fish’s behavior in a way that attracts birds. Infected fish are 10 to 30 times more likely to get eaten. That’s what Weinersmith’s colleagues Kevin Lafferty of the University of California, Santa Barbara and Kimo Morris of Santa Ana College in California discovered.

Weinersmith now is working with Øyvind Øverli at the Norwegian University of Life Sciences, in As. They are studying the chemical processes behind the zombie fish’s bird-seeking behavior. So far, it seems that zombie fish may be less stressed out than their normal cousins. Researchers know what chemical changes should happen to a killifish brain when something, such as the sight of a bird on the prowl, stresses it out. But in a zombie fish’s brain, these chemical changes don’t seem to occur.

This is the brain of a California killifish. Each tiny dot contains one worm curled up inside. A single fish brain may host thousands of these parasites. The more worms, the more the fish acts out in ways that make it easier for a bird to catch it. Kelly Weinersmith

It’s as if the fish notices the hunting bird but doesn’t get freaked out as it should. “We need to do further studies to confirm this is true,” says Weinersmith. Her group plans to analyze the chemicals in the brains of infected fish, then try to recreate the zombie effect in normal fish.

Success won’t come easily. Zombie mind control is a complicated matter. Parasites have developed their control of other creatures’ brains over millions of years of evolution. Scientists have found fossil evidence of fungus-controlled ants dating back 48 million years. Over this long period, she says, “the fungus ‘learned’ a lot more about how the ant’s brain works than human scientists have.”

But scientists are starting to catch up. “Now we can ask [the parasites] what they’ve learned,” quips Weinersmith.

Ant brains may be much simpler than human brains, but the chemistry going on inside them isn’t all that different. Figuring out the secrets of zombie mind control in bugs could help neuroscientists understand more about the links between the brain and behavior in people.

Eventually, this work could lead to new medicines or therapies for human brains. We just have to hope that a mad scientist won’t go out and start making human zombies!

Mots de pouvoir

antenna (plural: antennae) In biology: Either of a pair of long, thin sensory appendages on the heads of insects, crustaceans and some other arthropods.

comportement The way a person or other organism acts towards others, or conducts itself.

des oiseaux Warm-blooded animals with wings that first showed up during the time of the dinosaurs. Birds are jacketed in feathers and produce young from the eggs they deposit in some sort of nest. Most birds fly, but throughout history there have been the occasional species that don’t.

bogue The slang term for an insect. Sometimes it’s even used to refer to a germ.

chimique Substance formée de deux atomes ou plus qui s'unissent (se lient ensemble) dans une proportion et une structure fixes. Par exemple, l'eau est un produit chimique composé de deux atomes d'hydrogène liés à un atome d'oxygène. Its chemical symbol is H2O. Chemical can also be an adjective that describes properties of materials that are the result of various reactions between different compounds.

chimie The field of science that deals with the composition, structure and properties of substances — chemicals — and how they interact. Chemists use this knowledge to study unfamiliar substances, to reproduce large quantities of useful substances or to design and create new and useful substances.

colleague Someone who works with another a co-worker or team member.

écologie A branch of biology that deals with the relations of organisms to one another and to their physical surroundings. Un scientifique qui travaille dans ce domaine s'appelle un écologiste.

évolution (v. to evolve) A process by which species undergo changes over time, usually through genetic variation and natural selection. Ces changements aboutissent généralement à un nouveau type d'organisme mieux adapté à son environnement que le type précédent. The newer type is not necessarily more “advanced,” just better adapted to the conditions in which it developed.

fossile Any preserved remains or traces of ancient life. There are many different types of fossils: The bones and other body parts of dinosaurs are called “body fossils.” Things like footprints are called “trace fossils.” Even specimens of dinosaur poop are fossils. The process of forming fossils is called fossilization.

fungus (plural: fungi) One of a group of single- or multiple-celled organisms that reproduce via spores and feed on living or decaying organic matter. Examples include mold, yeasts and mushrooms.

hôte (in biology and medicine) The organism in which another lives. Humans may be a temporary host for food-poisoning germs or other infective agents.

infect To spread a disease from one organism to another. This usually involves introducing some sort of disease-causing germ to an individual.

insecte A type of arthropod that as an adult will have six segmented legs and three body parts: a head, thorax and abdomen. There are hundreds of thousands of insects, which include bees, beetles, flies and moths.

larve (plural: larvae) An immature life stage of an insect, which often has a distinctly different form as an adult. (Sometimes used to describe such a stage in the development of fish, frogs and other animals.)

life cycle The succession of stages that occur as an organism grows, develops, reproduces — and then eventually ages and dies.

link A connection between two people or things.

microscope An instrument used to view objects, like bacteria, or the single cells of plants or animals, that are too small to be visible to the unaided eye.

neurobiologist Scientist who studies cells and functions of the brain and other parts of the nervous system.

parasite An organism that gets benefits from another species, called a host, but doesn’t provide it any benefits. Classic examples of parasites include ticks, fleas and tapeworms.

Petri dish A shallow, circular dish used to grow bacteria or other microorganisms.

physique (adj.) A term for things that exist in the real world, as opposed to in memories or the imagination. It can also refer to properties of materials that are due to their size and non-chemical interactions (such as when one block slams with force into another).

scénario An imagined situation of how events or conditions might play out.

espèce A group of similar organisms capable of producing offspring that can survive and reproduce.

araignée A type of arthropod with four pairs of legs that usually spin threads of silk that they can use to create webs or other structures.

spore A tiny, typically single-celled body that is formed by certain bacteria in response to bad conditions. Or it can be the single-celled reproductive stage of a fungus (functioning much like a seed) that is released and spread by wind or water. Most are protected against drying out or heat and can remain viable for long periods, until conditions are right for their growth.

surnaturel Something that is attributed to unnatural forces, such as gods or ghosts.

venom A poisonous secretion of an animal, such as a snake, spider or scorpion, usually transmitted by a bite or sting.

Citations

Revue :​ ​​C. de Bekker et al. Species-specific ant brain manipulation by a specialized fungal parasite. BMC Evolutionary Biology. Vol. 166, August 29, 2014. doi: 10.1186/s12862-014-0166-3.


Laelapid and Dermanyssid Mites of Medical and Veterinary Interest

Antonella Di Palma , Annunziata Giangaspero , in Reference Module in Biomedical Sciences , 2021

Reproduction and mating behavior

Among the different reproductive modes, haplodiploidy is a widespread phenomenon in mites. In haplodiploidy, males are haploid and females are diploid and it can be caused by a number of different underlying genetic systems. One of the most common is arrhenotoky: a type of parthenogenesis where haploid males are produced from unfertilized eggs, whereas diploid females result from fertilized eggs.

Arrhenotoky appears to be quite frequent among the subcohort Dermanyssiae (or Dermanyssina) in that it is the predominant form of reproduction in several families of the subcohort (e.g., Macrochelidae, Dermanyssidae, Macronyssidae) and for at least some species in the laelapid family (e.g., Furman, 1966 Mitchell, 1968 Oliver Jr, 1965, 1971 De Jong et al., 1981 Evans, 1992 ). In such cases, like Dermanyssus gallinae (Dermanyssidae), females lay haploid (unfertilized) and diploid (fertilized) eggs which develop into males and females, respectively ( Oliver Jr., 1966 Hutcheson and Oliver Jr., 1988 ). However, the Dermanyssiae contain diplo-diploid (both males and females derived from fertilized eggs) and pseudoarrhenotokous (males and females arise from fertilized eggs, but males eliminate the paternal genome) groups as well. Phylogenetic studies suggest that arrhenotoky should be derived from pseudoarrhenotoky ( De Jong et al., 1981 Cruickshank and Thomas, 1999 ). A switch from pseudoarrhenotoky to arrhenotoky confers the advantage to a female of being able to produce offspring without mating (facultative asexuality). Indeed, females lay unfertilized eggs that produce males who can mate with their mothers. This means that, in arrhenotokous species, a new habitat patch can be colonized by a single un-inseminated female who can parthenogenetically produce males with which to mate, thus getting new females for her sons to mate with. In this way, one female can found a new colony. This is likely to be of particular importance in parasites (like Laelapidae and Dermanyssidae), in which the new habitat patch represents an uninfected host ( Cruickshank and Thomas, 1999 ).

Regarding mating behavior, among Mesostigmata only direct sperm transfer occurs: the male introduces the sperm in the female ( Alberti and Coons, 1999 and references therein). In particular, in the Dermanyssiae the males present chelicerae modified as gonopods and equipped with a sperm transfer appendage, called spermatodactyl ( Fig. 2 D), provided with a canal ( Di Palma et al., 2006, 2009, 2013a , and references therein). Males use the spermatodactyl to inject the sperm material into a pair of female's insemination pores (sperm induction pores, solenostomes) usually located close to the base of legs II–IV. Thus, this mode of direct sperm transfer is termed “podospermy” ( Alberti and Coons, 1999 Krantz, 2009c , and references therein). The insemination pores lead to a complex insemination system where sperm is stored and transferred to the ovary. This insemination system was first described by Michael (1892) and proved to have systematic relevance for families and species identification ( Evans, 1992 Krantz, 2009c ). Currently, two basic types of sperm access system are known in the Dermanyssiae: a laelapid and a phytoseid-type with several variations ( Alberti and Coons, 1999 and references therein Di Palma and Alberti, 2001 Di Palma et al., 2012b, 2013b, 2017 ) the families Laelapidae and Dermanyssidae both present insemination system of the laelapid-type ( Evans, 1992 Alberti and Coons, 1999 and references therein).

In Dermanyssiae, mating occurs in the venter to venter position (more frequently) or ventro-laterally with the male laying between the legs of the female and using his second pair of legs to hold the fourth pair of legs of the female. The male produces, from his genital orifice, a sperm package (the spermatophore), then he collects the spermatophore with the help of the chelicerae and flexing the gnathosoma ( Alberti and Coons, 1999 Krantz, 2009c and references therein). The sperm fluid passes from the spermatheca into the spermatodactyl canal whose tip is inserted into the female insemination pore so that sperm fluid is injected into the insemination system ( Alberti and Coons, 1999 Krantz, 2009c Di Palma et al., 2006, 2009, 2013a ).


Volume 4

Regulation of Reproduction

From a physiological point of view and especially for someone interested in controlling insect reproduction , the fact that a single queen maintains reproductive monopoly in colonies consisting of hundreds or thousands of potentially reproductive workers, is even more remarkable than anything we have discussed so far. Unfortunately, we do not understand the mechanism behind this feat in any degree of detail. Traditionally, it has been thought that queens in small colonies of primitively eusocial species achieve reproductive monopoly by suppressing worker reproduction through physical aggression and intimidation. Workers are thought to succumb to such suppression even if they might get more fitness by laying a few of their own eggs because they have no choice – they are physically too weak to fight back and leaving the nest is worse than staying on and attempting to get indirect fitness. Queens in large colonies of highly eusocial species cannot obviously physically aggress against every worker and hence behavioral dominance is not an option for them. They are known in many cases to produce pheromones that might serve the same purpose. In imitative language, queens of highly eusocial species have long been said to suppress worker reproduction by means of pheromones. In a thoughtful essay, Keller and Nonacs (1993) pointed out that this idea is untenable. It is hard to imagine how queens can suppress worker reproduction against their interests by means of pheromones because workers can fight back by evolving enzymes or other chemical weapons that would neutralize the queen pheromone. Hence, it must be assumed that it is in the evolutionary interest of the workers themselves to refrain from reproduction and strive to increase the productivity of their colonies. The direct fitness they thus lose would be small, as they are no match to their large physogastric queens in terms of egg laying.

This has led people to be cautious of the language they use, but even more importantly, it has led to the idea that the queen pheromone must be an honest signal not only of their superior fertility but also of their health and vigor at any given time. This has in turn spawned a plethora of studies attempting to detect and understand these signals. While honeybee queen pheromones were long thought to be volatile compounds produced by the queen’s mandibular glands, ant and wasp researchers have now drawn attention to cuticular hydrocarbons (CHC), mostly linear or branched long-chain hydrocarbons, present adsorbed to the wax coating on the cuticles of the insects. The primary function of the CHCs appears to be to protect them from dehydration and since they are highly variable, they are thought to have been co-opted to serve the function of signals. Each individual may have a unique CHC profile that has led to the phrase ‘cuticular hydrocarbon signature.’

Ironically, it is not the honeybees or the ant species with large-sized queens and large numbers of workers that have been at the forefront of the CHC research. Instead, queenless ponerine ants in which mated workers (gamergates) serve as the sole egg layers of their colonies, bumble bees in which the queens only modestly outsize their workers, and even primitively eusocial wasps without any morphological caste differentiation, have led this research from the front. This has had two consequences. First, CHCs have also been implicated in nestmate recognition, a function of crucial importance to all social insects (see section ‘Kin and Nestmate Discrimination’). Second, honest signaling of fertility is also being attributed to the queens of primitively eusocial species without morphologically differentiated queens. The whole field of CHC research is in its infancy and there is rather scanty evidence yet that the insects themselves perceive the diversity in the CHC cocktail to a degree of precision and sophistication that can begin to match the increasingly sophisticated gas chromatograms and multivariate statistical analysis tools that researchers now use to detect the compounds and discriminate different individuals. On the other hand, it might well be that the true suppression of worker reproduction by physical aggression and intimidation, even in the small colonies of primitively eusocial species, may be a myth, and the regulation of reproduction in all species of social insects may depend on CHCs and other similar honest chemical signals. It must be admitted that there is really no direct experimental evidence that physical aggression and intimidation are necessary and sufficient to suppress worker reproduction. Future research in this area is eagerly awaited. On the other hand the idea that of pheromonal regulation of reproduction has gained in strength following a study of 64 species of social insects that reveals a conserved class of queen pheromones evolved from similarly conserved signals in solitary ancestors ( Van Oystaeyen et al., 2014 ).


Voir la vidéo: Les Preuves que la Nature Devient Bizarre (Janvier 2023).