Fusions, torsions et pentagones : la structure des nids d’abeilles

Fusions, torsions et pentagones : la structure des nids d'abeilles

Les abeilles exécutent des exploits impressionnants. Non seulement ils se souviennent de l’emplacement des bonnes sources de nourriture, mais ils sont également capables de communiquer cette information à leurs pairs. Ils prennent également soin de leurs petits et organisent des attaques contre les intrus.

Ce sont aussi de grands bâtisseurs. Presque chaque nid d’abeilles dans la cellule est un hexagone parfait, et chaque côté a la même longueur. Ceci malgré le fait que les abeilles doivent construire des hexagones de différentes tailles pour les ouvrières et les drones, incorporant souvent des nids d’abeilles qui ont commencé sur les murs opposés de la ruche. Comment gèrent-ils ces complications ?

Un nouvel article utilise un système automatisé d’analyse d’images pour identifier les différentes manières dont les abeilles gèrent ces transformations. Les chercheurs qui ont construit le système ont découvert que les abeilles voient les problèmes venir à l’avance et commencent à faire de plus petits ajustements qui aident finalement à éviter le besoin de changements plus importants.

rester régulier

Les abeilles en question sont des abeilles mellifères, bien qu’un certain nombre d’autres espèces créent des structures hexagonales. La régularité des matrices hexagonales des abeilles domestiques a été observée depuis le 5ème siècle après JC, et les mesures plus récentes indiquent très peu de différence entre la plupart d’entre elles : chaque côté de l’hexagone est généralement très proche en longueur des autres.

Cela se produit malgré un certain nombre de défis majeurs. Tout d’abord, de nombreux ouvriers contribuent à la construction de chaque nid d’abeilles, la régularité ne peut donc pas s’expliquer uniquement par l’implication d’un seul ouvrier dans une série de mouvements instinctifs. De plus, les nids ont besoin de deux nids d’abeilles de tailles différentes, car ils utilisent des tailles distinctes pour les ouvrières (la plupart du nid) et les faux-bourdons (mâles utilisés pour la reproduction). Enfin, les nids d’abeilles sont souvent construits en plusieurs unités, commençant par différentes zones de la ruche et finissant par converger quelque part au milieu.

Pour savoir comment gérer tous ces problèmes, le spécialiste du comportement animal (Michael Smith de l’Université d’Auburn) a rencontré deux informaticiens de l’Université Cornell : Nils Knapp et Kirsten Petersen, qui travaillent sur des robots ressemblant à des insectes. Ils ont mis au point un logiciel d’analyse d’images capable de déterminer les limites de chaque cellule et ont découvert les statistiques de base des cellules – le nombre de côtés, la longueur de chaque côté, etc. La bonne taille pour les ouvriers, les drones ou s’il y a quelque chose d’inhabituel dans le donjon.

Transferts organisés et plus

La plupart des cellules d’un rayon particulier étaient la progéniture qui en avait le plus besoin. Cela signifie des travailleurs, qui sont généralement plus petits. Mais avant de commencer à construire des cellules pour les drones, les travailleurs commenceront à construire des cellules légèrement plus grandes, permettant une transition en douceur de la taille. Cette transition ne nécessitait que deux cellules pour fonctionner et couvrait une zone plus petite que la portée des jambes d’un travailleur.

La gestion de l’intégration des différents nids d’abeilles était considérablement plus difficile. Cela se produit lorsque des cellules avec un nombre inhabituel de côtés finissent par être nécessaires. Le système de reconnaissance d’image a identifié des cellules de quatre à neuf murs, plutôt que l’hexagone typique. Celles-ci étaient rares, représentant moins de 5 pour cent de toutes les cellules du nid d’abeilles. Mais il a tendance à se produire soit sur les bords du peigne, soit dans des lignes séparées où deux peignes sont fusionnés.

Même lorsqu’il n’était pas possible de former une ruche à six côtés, les abeilles ont essayé de s’approcher le plus possible, car 93 pour cent des anomalies étaient à cinq ou sept côtés. Souvent, les deux ont été jumelés; Les limites entre les cellules à cinq et sept côtés étaient plus fréquentes que dans les paires de deux pentagrammes ou de deux cellules à sept côtés.

L’une des principales raisons pour lesquelles ces ruches individuelles sont nécessaires est que les abeilles commenceront à construire à différents endroits en fabriquant des nids d’abeilles d’orientations différentes. Ainsi, au fur et à mesure que ces différents segments grandissent pour se rencontrer, les matrices hexagonales seront orientées à des angles incompatibles. Plus l’angle est grand, plus il est nécessaire d’utiliser des cellules non hexagonales. Dans les cas extrêmes, plus de la moitié des cellules le long de la ligne où les nids d’abeilles fusionnent ont autre chose que six côtés.

Mais les abeilles ont pu voir venir le problème et elles ont commencé à tordre les hexagones avant que les différents nids d’abeilles ne se rencontrent.

Est-ce la réalisation ?

Les chercheurs résument avec précision ce qu’ils ont vu.

« Les abeilles » roulent  » efficacement les cellules hexagonales dans l’espace lorsque les rayons sont combinés « , ont-ils écrit. « Si la différence d’inclinaison est faible, ces cellules roulantes peuvent conserver leur forme hexagonale, mais lorsque la différence d’inclinaison est importante, les abeilles utilisent des formes non hexagonales pour fusionner les rayons. » Et rappelez-vous, tout se superpose à la complexité de la gestion de deux tailles de cellules différentes.

Tout cela, pour les auteurs, indique que le processus de construction d’un peigne n’est pas purement instinctif. Il doit y avoir ce qu’ils appellent des « processus cognitifs » impliqués dans la construction. Le cerveau de l’abeille est loin de tout ce que nous comprenons très bien (l’espèce la plus proche que nous connaissons de près est probablement la mouche des fruits). mouche des fruits). Cela permet de déterminer à quoi pourraient ressembler ces processus.

PNAS, 2021. DOI : 10.1073/pnas.2103605118 (À propos des DOI).

READ  La cause de la pire extinction de masse jamais vue

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here