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Constructions Animales : comment les animaux interagissent-ils entre eux et avec l'environnement ?

Constructions Animales : comment les animaux interagissent-ils entre eux et avec l'environnement ?
Des insectes aux grands primates, en passant par les araignées, les oiseaux ou les ours, les animaux construisent. Ils utilisent ce qu’ils trouvent dans l’environnement ou fabriquent les matériaux pour la construction d’un nid, d’un cocon, d’une toile, bref d’un habitat favorable et adapté à leurs besoins. Mais comment les animaux font-ils ? Construisent-ils individuellement ou y a-t-il une coopération entre les individus ? À quoi servent les constructions réalisées ? Comment l’environnement influence-t-il les constructions animales ?

Photo de titre :  Argiopa bruennichi en train de tisser sa toile. (Pixabay)

Des constructions aux formes complexes et variées

Les constructions soyeuses des araignées

Les araignées sont réputées pour leurs constructions soyeuses. Elles sont en effet capables de créer à partir de la soie qu’elles produisent des structures aux architectures complexes et variées. Deux types principaux de constructions peuvent être observés : les toiles et les cocons. Le rôle principal du cocon est la protection des œufs et des jeunes lors de leurs premiers stades de vie. Bien que toutes les espèces soient capables de produire différents types de soie aux caractéristiques physiques et chimiques différentes, seules certaines d’entre elles tissent des toiles. La toile, en plus de servir de lieu de vie, est généralement un piège pour les insectes et autres proies potentielles. Il existe de nombreux types de toiles. Les plus connues sont les toiles géométriques des orbitèles, qui tissent des toiles verticales, formant ainsi des cercles concentriques. Cette grande variabilité dans les constructions est le reflet des différents modes de vie des araignées et de leur adaptation à l’environnement.

Araignées sociales (Anelosimus eximius) sur une partie de leur toile. © Gérard Latil

 

La construction du nid chez la fourmi des jardins (Lasius niger)

Le besoin d’abriter toute une colonie a conduit les insectes sociaux à développer de remarquables capacités de construction. Ainsi, les nids des termites peuvent atteindre, chez certaines espèces, plusieurs mètres de haut, parfois jusqu’à 1000 fois la taille des ouvriers termites eux-mêmes. Mais même dans notre région, on trouve des espèces qui construisent des nids dont l’architecture est impressionnante. Il suffit pour cela d’observer le nid d’une colonie de guêpes ou de lever la tête pour repérer un nid du frelon à pattes jaunes (frelon asiatique) caché dans les cimes d’un arbre. Un autre grand bâtisseur passe souvent inaperçu : la fourmi noire des jardins, Lasius niger. En creusant son nid, elle ne rejette pas simplement le matériel excavé mais s’en sert pour construire tout un espace de vie avec des galeries et des chambres imbriquées (Fig.1). Elle peut même construire en dehors du nid, par exemple pour protéger l’accès à une ressource que les fourmis affectionnent tout particulièrement : les exsudats sucrés des pucerons sur nos fraisiers (Fig.2).

Fig. 1 : Prairie avec des centaines de nids de fourmis dont l’architecture interne (insert, tomographie à rayon X) ne craint pas la comparaison avec les constructions des termites.

 

 

Fig. 2 : Construction d’une tourelle pour protéger l’accès aux pucerons, producteurs d’un sirop sucré dont les fourmis sont très friandes.

 

Comment les animaux construisent-ils collectivement des nids si complexes sans architecte ni contremaître ?

Le mécanime de stigmergie chez les fourmis

La fourmi noire des jardins, Lasius. niger est un bon modèle pour étudier les interactions entre fourmis qui rendent possible la coordination des comportements de construction entre les milliers de fourmis d’une colonie. Si on place quelques centaines d’individus dans une boite de Pétri avec une couche fine de terre, les fourmis vont rapidement construire un abri. Elles construisent tout d’abord des piliers dont elles élargissent l’extrémité pour constituer des formes de chapiteau lorsque le pilier atteint une certaine hauteur (Fig.3). C’est la première étape vers la construction d’une chambre puis d’un nouvel étage par-dessus celle-ci. La régularité de l’organisation spatiale des piliers intrigue. Une étude approfondie du comportement individuel montre un jeu élaboré entre le creusement d’une part et les prises et les dépôts de boulettes de terre d’autre part. Ces dernières agissent comme un signal incitant les autres fourmis à placer leur boulette au même endroit. Plus il y a de boulettes amassées, plus la probabilité que d’autres soient déposées au même endroit augmente. Cela conduit à la formation de piliers régulièrement espacés. Ce mécanisme, où le travail d’une fourmi est orienté par les actions antérieures de ses congénères, s’appelle stigmergie. C’est grâce à cette forme de communication indirecte que les fourmis sont capables de s’auto-organiser pour construire leur nid.

Fig. 3 : Lasius niger en train de construire des piliers avec des chapeaux. Une semaine de travail suffit pour produire des architectures complexes qu’on peut étudier par la tomographie à rayon X.

 

Et pour les espèces sociales d’araignées ?

Sur plus de 46000 espèces d’araignées connues, seules une trentaine sont sociales et vivent en colonies. Au sein d’une colonie, les individus vivent sur une toile commune et les tâches sont partagées. Ainsi, on observe de la coopération pour la capture des proies ou encore la protection des cocons. La construction et l’entretien de la toile est également commune. Chez certaines espèces, des colonies rassemblent jusqu’à plusieurs milliers d’individus sur une toile commune dont la surface peut atteindre plus de 20m². Cette toile, en plus de servir de piège pour les proies et de lieu de vie, joue un rôle important dans le maintien de la société. En effet, elle délimite les bornes spatiales de la colonie et elle possède un effet attracteur sur les individus, limitant le risque de les voir quitter la colonie. La soie est également un très bon vecteur de vibrations ; elle permettrait aux araignées de discriminer les vibrations d’un congénère et celles émises par une proie prisonnière dans la toile.

 

 

Construire son environnement en fonction de... l'environnement : le chevreuil, une espèce très "plastique"

Par ses constructions (bâtiments, autoroutes, parcelles agricoles), l’humain modifie l’habitat de nombreuses espèces, certaines s’y sont mal adaptées, d’autres en profitent. Ainsi en est-il du chevreuil, espèce très « plastique » qui a su tirer profit de la modification de son environnement par l’humain. Forestier à l’origine, cet animal construit à présent sa niche écologique en interaction avec la nôtre. Dans nos régions, le chevreuil n’hésite pas à aller se nourrir dans les parcelles agricoles, vivre à côté des habitations ou encore traverser des routes (Fig. 5), engendrant aussi de nombreuses modifications de son environnement. En effet, la construction de niches passe par différents comportements (alimentation, dispersion, territorialité, recherche de tranquillité vis-à-vis des activités humaines), qui, en modifiant l’environnement de l’animal, peuvent aussi influencer, parfois favorablement, les niches d’autres espèces. Ainsi, le chevreuil est co n s i d é ré co m m e une espèce ingénieur d’écosystèmes. A titre d’exemple, le chevreuil est un fin gourmet : il éclaircit et déforme la structure de la végétation, pouvant alors moduler l’attractivité de cet environnement pour d’autres espèces. Dans une forêt, ses choix alimentaires éclaircissent la végétation basse, ce qui peut favoriser le Pouillot de Bonelli, mais nuire au Pouillot véloce (Fig. 4).

Fig. 5 : Suivi d’un chevreuil à travers un paysage hétérogène pendant 24 h

Le chevreuil constitue ainsi un agent mobile du paysage. Par l’étude de ses mouvements, avec des balises GPS, nous pouvons dire où le chevreuil se déplace. Ses déplacements peuvent entrainer de nombreux flux entre ces différents habitats : des flux de graines (certaines plantes utilisent les animaux pour se disperser), des flux de nutriments (par exemple en se nourrissant dans les parcelles agricoles puis en se reposant et déféquant dans les bois), mais aussi des flux de pathogènes tels que les tiques (des milieux boisés vers les milieux ouverts). L’étude du chevreuil est donc capitale pour comprendre l’impact de cette espèce sur les niches des espèces avoisinantes, et comment l’humain peut impacter la construction de ces diverses niches.

Fig. 4 : Évolution des populations locales de pouillots de Bonelli et véloce en présence ou absence de chevreuils © Jean Joachim

 


Cet article est un extrait du Journal du Kiosque, édité à l'occasion du Kiosque Actus "Les constructions animales" organisé en partenarait avec le CNRS.

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Ont participé à la rédaction de cet article : Clément Sire, Laboratoire de physique théorique – LPT/IRSAMC (CNRS, UT3) • Sévérine Ethuin,Centre de biologie du développement – CBD/CBI (CNRS, UT3) • Violette Chiara, Rémi Gouttefarde, Raphael Jeanson, Christian Jost, Gérard Latil,Guy Theraulaz, Centre de recherches sur la cognition animale – CRCA/CBI (CNRS, UT3) •  Alice Baniel, Aida Nitsch, Arnaud Tognetti, Institute for advanced study in Toulouse – IAST (UT1, INRA, CNRS, EHESS) • Jérémy Carbillet, Delphine Ducros, Laura Gervais, George Gonzalez, comportement et écologie de la faune sauvage (INRA) • Club CNRS Jeunes sciences et citoyens lycée Hessel, Jolimont (CNRS, CRCA) • Coordination scientifique : Magali jacquier.

Mis en ligne le 7 juin 2017


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