GPS chez les fourmis du désert            

Alain Lenoir mis à jour 18-Fév-2019

L'orientation des Cataglyphis encore à la une de l'actualité. Dans le désert, elles s'orientent avec le soleil, elles utilisent un podomètre (aptitude à compter les pas), ont un compteur d'images, sont capables de se répérer même à reculons, de mémoriser l'emplacement d'une proie. Evidemment, il manquait le géomagnétisme et oui, les jeunes Cataglyphis noda font des tours (pirouettes selon les auteurs) pour prendre les repères du nid et utilisent aussi le champ magnétique (Fleischmann et al 2018).

1) Nathaniel Herzberg nous expliquait en 2016 que le système d'orientation de ces fourmis qui a été longtemps très étudié par le professeur Rudiger Wehner. On sait depuis ces travaux que les fourageuses s'orientent comme la plupart des insectes grâce à un compas interne qui utilise la position du soleil, l'intensité de la lumière et surtout de la polarisation de celle-ci. Des travaux plus récents avaient mis en évidence l'existence d'un podomètre, ou aptitude à compter les pas. Le dernier travail montre que les fourmis sont sensibles aussi à un flux optique ou quantité d'images perçues qui permet d'apprécier la distance. Cela a été montré sur des fourmis transportées : n'ayant pas touché le sol à l'aller (puisqu'elle était portée), la fourmi ne pouvait pas compter ses pas. Elle a donc retenu le chemin grâce à des éléments visuels. Dans un second temps, les scientifiques ont bandé les yeux de l’ouvrière à l'aller. Résultat, une fois seule, celle-ci n’a pas été capable de retrouver son chemin, confirmant ainsi qu’elle avait bien utilisé la vision pour se repérer la première fois (Pfeffer et Wittlinger 2016; voir aussi Sciences et Avenir d'octobre 2016 -Lacoste 2016- et le site Phys.org -APA 2016- ou Pour la Science).

Cataglyphis transportant une congénère   

et une Cataglyphis avec une partie des yeux peints

2) Dès janvier 2017 on trouve une nouvelle publication avec Antoine Wystrach du CRCA à Toulouse et d'autres collègues qui ont travaillé sur les Cataglyphis velox (Andalousie) et Melophorus bagoti (Australie). Ces fourmis sont aussi capables de bien s'orienter même en marchant à reculons en transportant des proies ou des morceaux de cookies. "La position du soleil jouait un rôle déterminant sur leur capacité à maintenir un même cap lorsqu’elles ne peuvent s’aligner vers l’avant pour reconnaître la route". Les fourmis vont dans la mauvaise direction quand un miroir était utilisé pour altérer leur perception de la position du soleil. Après avoir marché à reculons sur une certaine distance, une fourmi peut décider de lâcher son cookie, se retourner, observer la scène en alignant son corps dans la direction de la route, puis revenir vers son cookie et se remettre à le tracter en marche arrière, mais cette fois dans la bonne direction. Les fourmis semblent donc devoir s'aligner dans la direction de la route pour reconnaître la scène perçue sur leurs rétines, mais sont capables de mémoriser cette direction pour pouvoir ensuite la suivre en marche arrière. Ce comportement révèle aussi qu'elles sont capables de mémoriser l'existence du cookie ainsi que sa position afin de le retrouver après s'être correctement orientées. Ces observations impliquent donc la synergie d'au moins trois types de mémoires: la mémorisation visuelle de la route, la mémoire de la nouvelle direction à suivre, et la mémoire du cookie à récupérer (Voir Schwarz et al 2017; Luk, Le Journal du CNRS avec des vidéos et de nombreux autres articles qui reprennent une dépêche de l'AFP, Nature et même le Quotidien du peuple ! La Dépèche du Midi bien sûr avec une photo d'Antoine).

Une vidéo : How Ants Use Vision When Homing Backward        

Melophorus avec une proie ou un morceau de cookie   

Antbot, un robot qui s'oriente sans GPS comme les Cataglyphis du désert. Pour cela, ses créateurs, des chercheurs du CNRS et de l’université d’Aix-Marseille, l’ont doté d’une boussole solaire qui capte la polarisation de la lumière solaire. A cette technique s’ajoute celle de l’observation du défilement du paysage et du comptage des pas. Contrairement aux autres fourmis, celles-ci, qui vivent dans le désert, ne peuvent pas se repérer en utilisant leur odorat, à cause de la chaleur. Elles ont donc développé cette technique de la boussole solaire, très fiable, qui leur permet de retrouver leur nid.

Voir
- APA (2016) A step in the right direction for navigational understanding. September 8, p. http://phys.org/news/2016-09-a-step-in-the-right.html. Pdf
- Fleischmann, P. N., R. Grob, V. L. Müller, R. Wehner and W. Rössler (2018). The Geomagnetic Field Is a Compass Cue in Cataglyphis Ant Navigation. Current Biology. https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.03.043
- Herzberg, N. (2016). Les deux GPS de la fourmi du désert. Le Monde Science & Médecine 14 septembre 2016. p. 8. Pdf
- Lacoste, J. (2016) Comment les fourmis retrouvent-elles leur nid ? sciencesetavenir.fr, 11 octobre 2016, p. http://www.sciencesetavenir.fr/animaux/insectes/comment-les-fourmis-retrouvent-elles-leur-nid_107258. Pdf (Attention la fourmi en photo n'est pas une Cataglyphis mais une ponérine).
- Maestracci, A. (2016) Comment les fourmis retrouvent-elles leur chemin ? pourlascience.fr, 6 octobre, http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actu-comment-les-fourmis-retrouvent-elles-leur-chemin-37699.php
- Pfeffer, S. E. and M. Wittlinger (2016). Optic flow odometry operates independently of stride integration in carried ants. Science 353(6304): 1155-1157. 10.1126/science.aaf9754
- Pouydebat, E. (2017). L'intelligence animale, Odile Jacob. 212p. Sur le GPS de la fourmi argentée Pdf
- Schwarz, S., M. Mangan, J. Zeil, B. Webb and A. Wystrach (2017). How Ants Use Vision When Homing Backward. Current Biology in press. 10.1016/j.cub.2016.12.019

Articles sur l'orientation à reculons. Souvent exactement les mêmes textes et souvent les photos sont n'importe quoi !! J'en ai laissé plein...
- Schwarz, S., M. Mangan, J. Zeil, B. Webb and A. Wystrach (2017). How Ants Use Vision When Homing Backward. Current Biology in press. 10.1016/j.cub.2016.12.019 (libre accès)
- Luk, F. L. (2017) L’extraordinaire sens de l’orientation des fourmis. CNRS Le journal 19 janvier 2017, p. https://lejournal.cnrs.fr/articles/lextraordinaire-sens-de-lorientation-des-fourmis. Pdf
- Decorse, J. (2017) Antoine Wystrach : «Le cerveau des fourmis est plus complexe qu'on ne l'imagine». ladepeche.fr, 25 janvier 2017, p. http://www.ladepeche.fr/article/2017/01/25/2503949-antoine-wystrach-cerveau-fourmis-est-plus-complexe-imagine.html Pdf
- Nature (2017). Animal behaviour: How ants navigate backwards. Nature 541(7638): 439-439. 10.1038/541439b
- Pour La Science. Comment les fourmis retrouvent leur nid. pourlascience.fr, 26 janvier 2017
- Minet P. Des fourmis avec un GPS dans le cerveau. letemps.ch 19 jnavier 2017
- lapresse.ca Les fourmis ont un GPS très sophistiqué. lapresse.ca 19 janvier 2017
- Charpentier J. Les fourmis trouvent leurs chemins même à reculons. actualite.housseniawriting.com 20 janvier 2017
- Tahiti-infos. Les fourmis ont un GPS très sophistiqué permettant un guidage même à reculons. 20 janvier 2017.
- Tassart A.S.. Les fourmis ont un GPS ultra perfectionné dans le cerveau. sciencesetavenir.fr 21 janvier 2017.
- Ouest-Fr (2017) Les fourmis ont un GPS permettant un guidage à reculons. 20/01/2017
- Lexpress. Plus fort que le GPS, le cerveau des fourmis pourrait servir à guider des robots. lexpress.fr, 21 janvier 2017.
- le Quotidien du Peuple en ligne. Véritable GPS, le cerveau des fourmis pourrait servir à guider des robots. 22 janvier 2017.
- Europe1. Les fourmis ont un GPS très sophistiqué permettant un guidage même à reculons. europe1.fr, 20 janvier 2017.
- directmatin. Les fourmis ont un GPS intégré très sophistiqué. directmatin.fr, 20 janvier 2027.
- francetvinfo. Grâce à leur GPS intégré, les fourmis peuvent se guider même à reculons. francetvinfo.fr, 20 janvier 2017
- techno-science.net. En avant, en arrière et sur les côtés: les étonnantes capacités d'orientation des fourmis. 23 janvier 2017