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Il a découvert que le comportement des reines des fourmis est façonné par leur environnement social.

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Il a découvert que le comportement des reines des fourmis est façonné par leur environnement social.

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La présence d'ouvrières initie et entretient la spécialisation comportementale de la reine. (a) L’émergence des ouvrières est liée à la spécialisation comportementale des reines. Les reines fondatrices (n = 12) ont réduit les soins au couvain après avoir produit les premières ouvrières (χ2= 35,63, p < 0,0001). (b) C'est l'ajout expérimental d'ouvrières qui détermine la spécialisation des reines. Les reines fondatrices avec ouvrières (n = 29) présentaient des niveaux de soins du couvain inférieurs à ceux des reines fondatrices entretenues sans ouvrières (n = 25, χ2 = 596,33, p < 0,0001). L'effet de la présence des travailleurs était déjà détecté 20 h après l'ajout des travailleurs (χ2= 221,28, p < 0,0001). (c) La spécialisation Reine peut être inversée après 3 jours. Les reines fondatrices dont les ouvrières ont été retirées (n = 16) s'occupaient de plus de couvain que les reines qui venaient de recevoir des ouvrières (n = 16, t = 6,19, p < 0,0001), mais les soins du couvain étaient similaires à ceux des reines qui n'avaient pas d'ouvrières ( n = 1 ). 16, t = 0,15, p = 0,99). (d) La spécialisation reine peut être inversée après 2 ans et 6 mois. Les reines établies (n = 12) ont montré une augmentation des soins au couvain à la fois 24 h (t = 3,69, p = 0,0035) et 48 h (t = 3,07, p = 0,015) après le retrait de leurs ouvrières. Les points colorés et les barres d'erreur représentent respectivement les moyennes et les erreurs standard, et les points gris montrent les points de données individuels. crédit: Environnement fonctionnel (2024). est ce que je: 10.1111/1365-2435.14536

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La présence d'ouvrières initie et entretient la spécialisation comportementale de la reine. (a) L’émergence des ouvrières est liée à la spécialisation comportementale des reines. Les reines fondatrices (n = 12) ont réduit les soins au couvain après avoir produit les premières ouvrières (χ2= 35,63, p < 0,0001). (b) C'est l'ajout expérimental d'ouvrières qui détermine la spécialisation des reines. Les reines fondatrices avec ouvrières (n = 29) présentaient des niveaux de soins du couvain inférieurs à ceux des reines fondatrices entretenues sans ouvrières (n = 25, χ2 = 596,33, p < 0,0001). L'effet de la présence des travailleurs était déjà détecté 20 h après l'ajout des travailleurs (χ2= 221,28, p < 0,0001). (c) La spécialisation Reine peut être inversée après 3 jours. Les reines fondatrices dont les ouvrières ont été retirées (n = 16) s'occupaient de plus de couvain que les reines qui venaient de recevoir des ouvrières (n = 16, t = 6,19, p < 0,0001), mais les soins du couvain étaient similaires à ceux des reines qui n'avaient pas d'ouvrières ( n = 1 ). 16, t = 0,15, p = 0,99). (d) La spécialisation reine peut être inversée après 2 ans et 6 mois. Les reines établies (n = 12) ont montré une augmentation des soins au couvain à la fois 24 h (t = 3,69, p = 0,0035) et 48 h (t = 3,07, p = 0,015) après le retrait de leurs ouvrières. Les points colorés et les barres d'erreur représentent respectivement les moyennes et les erreurs standard, et les points gris montrent les points de données individuels. crédit: Environnement fonctionnel (2024). est ce que je: 10.1111/1365-2435.14536

Les reines des colonies d’insectes sociaux, comme les fourmis, les abeilles et les guêpes, sont la véritable incarnation de la spécialisation dans le règne animal.

La perception dominante est que la seule tâche de la reine est de pondre des œufs et que ce trait est un trait inhérent, non affecté par des facteurs externes. En revanche, des recherches récentes menées à l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) ont montré que dans certaines colonies de fourmis, l'environnement social peut jouer un rôle crucial dans la spécialisation comportementale des reines.

« Pour les espèces de fourmis que nous avons étudiées, ce sont des facteurs sociaux qui déterminent si les reines se spécialisent ou non. Nos résultats remettent en question l'idée largement acceptée selon laquelle les reines d'insectes sociales sont des machines à pondre intrinsèquement spécialisées », a déclaré le Dr Roman Lebrecht.

La recherche a été menée par le Groupe sur la reproduction, la nutrition et le comportement dans les sociétés d'insectes de JGU sous la supervision du Dr Roman Lebrecht, biologiste évolutionniste. Le document correspondant a été récemment publié dans Environnement fonctionnel. Le Dr Romain Lebrecht travaille actuellement au Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) à l'Institut de Recherche en Biologie des Insectes de l'Université de Tours.

Le concept de sociétés d'insectes en tant que superorganismes composés d'individus spécialisés

Il est généralement admis que les colonies d’insectes sociaux sont constituées de reines qui monopolisent la reproduction et d’ouvrières stériles qui sont responsables de toutes les tâches non liées à la reproduction, comme prendre soin du couvain (œufs et larves).

L'équipe de Lebrecht a maintenant remis en question cette hypothèse de base. Ils se sont concentrés sur les espèces de fourmis dont les reines fondaient de nouvelles colonies par elles-mêmes et sans l’aide d’ouvrières. « Il est intéressant de constater que ces reines fondatrices ne se sont pas encore spécialisées dans leur comportement à ce stade de leur vie », a déclaré Lebrecht. «Ils assument eux-mêmes toutes les tâches du nid, comme le soin du couvain, pour assurer une production réussie de la première génération d'ouvrières.»

Dans leurs expériences, le groupe de Lebrecht a étudié la fourmi noire des jardins, Lasius niger, originaire d'Allemagne. Ils ont découvert que l’environnement social est un facteur essentiel pour déterminer la spécialisation comportementale des reines fondatrices.

« L'introduction des ouvrières dans les nids des reines fondatrices a supprimé la prédisposition naturelle des reines à s'occuper elles-mêmes du couvain. À l'inverse, lorsque nous avons isolé des ouvrières des reines spécialisées en ponte, elles ont rapidement repris un comportement de soin du couvain. Cela a été observé dans le cas de reines fondatrices, même des années plus tard. De nombreuses spécialisations.

Lebrecht a souligné que le comportement observé au cours de l'étude remet en question la vision traditionnelle des reines d'insectes sociales comme étant intrinsèquement spécialisées dans la production d'œufs. Au lieu de cela, les résultats montrent que la présence d’ouvrières non seulement conduit les reines à se spécialiser dans la ponte, mais la maintient également dans les colonies établies. La découverte d'un tel contrôle social sur la spécialisation des reines pourrait remodeler notre compréhension du fonctionnement des sociétés d'insectes et de la division du travail en leur sein.

Plus d'information:
Vahida Majidifar et al., La création de superorganismes : contrôle social de la spécialisation de la reine chez les fourmis, Environnement fonctionnel (2024). est ce que je: 10.1111/1365-2435.14536

Informations sur les magazines :
Environnement fonctionnel


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Une méthode inédite pour la couleur bleue trouvée dans les taches de raies : ScienceAlert

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Une méthode inédite pour la couleur bleue trouvée dans les taches de raies : ScienceAlert

Les rayons rubans à points bleus produisent la couleur bleue d’une manière unique, rapportent des chercheurs dans une nouvelle étude. L’étude montre que de nouvelles nanostructures confèrent aux raies pastenagues leurs taches éponymes, en déformant de manière complexe la lumière sur la peau du poisson pour créer une couleur bleu vif qui ne change pas avec l’angle de vue.

Le bleu est une couleur difficile à évoquer pour les êtres vivants. La plupart des ombres dans le monde naturel sont produites par des composés qui ont évolué pour absorber la lumière du soleil et émettre une couleur spécifique. Dans les cas où de la lumière rouge est émise, le produit chimique doit absorber les longueurs d’onde les plus énergétiques du vert, du bleu et du violet.

Production de lumière bleue Le processus d’absorption nécessite généralement d’absorber des longueurs d’onde rouges de faible énergie et d’émettre des longueurs d’onde plus puissantes, une tâche plus difficile que la nature résout rarement.

Une solution plus simple semble consister à utiliser une autre approche : diffuser les longueurs d’onde indésirables à l’aide de nanostructures qui courbent la lumière dans ce que l’on appelle la couleur structurelle.

« Si vous voyez du bleu dans la nature, vous pouvez presque être sûr qu’il est fabriqué à partir de nanofibres et non de colorant. » Il dit Mason Dean, professeur agrégé d’anatomie comparée à la City University de Hong Kong et co-auteur de la nouvelle étude.

Ces rayons bleus structurels proviennent généralement de nanostructures hautement ordonnées, mais l’examen des taches bleues de ces rayons par les chercheurs a révélé quelque chose de différent.

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Ils soulignent que la couleur bleue structurelle est « inhabituellement brillante et indépendante de l’angle » et résulte d’un ensemble désorganisé d’éléments diffusants avec une structure noyau-coquille qui n’a jamais été décrite auparavant.

Cela peut être intéressant en soi, mais cette découverte pourrait également avoir des applications pratiques pour l’humanité, qui pourraient inspirer de nouveaux types de couleurs sans produits chimiques.

Dean souligne que les couleurs structurelles comme celles-ci sont des phénomènes naturels complexes, affectés par des variables allant au-delà de la façon dont nous courbons la lumière.

« Comprendre la couleur structurelle chez les animaux ne concerne pas seulement la physique optique, mais également les matériaux impliqués, la manière dont ils sont organisés avec précision dans les tissus et l’apparence de la couleur dans l’environnement de l’animal », explique Dean. Il dit.

Dans ce cas, les rayons bleus à queue barrée ont des régions de cellules cutanées dotées de propriétés spéciales qui les aident à produire cette étrange couleur presque bleue, explique l’auteur principal Amar Surapani, chercheur postdoctoral dans le groupe de Dean et maintenant universitaire invité à l’université. Faculté de Trinity à Dublin.

Raie à queue de bar à points bleus dans la nature. (Morgan Bennett Smith)

« Nous avons découvert que la couleur bleue est produite par des cellules cutanées uniques, avec un arrangement 3D stable de nanosphères contenant des nanocristaux réfléchissants (comme des perles en suspension dans du thé à bulles) », explique Surapani. Il dit.

« Comme la taille et l’espacement des nanostructures sont des multiples utiles de la longueur d’onde de la lumière bleue, elles ont tendance à réfléchir spécifiquement les longueurs d’onde bleues. »

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En plus de ces cellules productrices de bleu, les rayons ont un autre tour dans leur sac qui donne un coup de pouce supplémentaire à leur couleur bleue.

«Pour éliminer toutes les couleurs étrangères, une épaisse couche de mélanine située sous les cellules productrices de couleurs absorbe toutes les autres couleurs, ce qui donne un teint bleu très brillant», explique Dean. Il dit.

« En fin de compte, les deux types de cellules forment une collaboration remarquable : les mélanocytes structurels se concentrent sur le bleu, tandis que les cellules pigmentaires de mélanine suppriment les autres longueurs d’onde, ce qui donne une peau d’un bleu très brillant. »

Raie à queue barrée à points bleus (Ténora Lima) Il vit principalement dans les eaux peu profondes autour des récifs coralliens de l’océan Indien tropical et de l’océan Pacifique occidental, avec une aire de répartition s’étendant jusqu’en Afrique australe et au nord de l’Australie.

Il possède un venin puissant et peut avoir développé sa couleur attrayante en guise d’avertissement. Cependant, il est généralement timide avec les humains et s’enfuit généralement plutôt que de piquer lorsque cela est possible. Compte tenu des couleurs de son habitat naturel, la couleur bleue peut également contribuer au camouflage.

« Dans l’eau, le bleu pénètre plus profondément que toute autre couleur, aidant les animaux à se fondre dans leur environnement », explique Dean. Il dit« Les taches bleu vif sur la peau des raies ne changent pas avec l’angle de vue et peuvent donc présenter des avantages spécifiques en matière de camouflage lorsque l’animal nage ou manœuvre rapidement avec ses ailes ondulantes. »

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Emprunter quelques idées à ces rayons pourrait également être bénéfique pour notre espèce, ajoute Dean.

« Nous cherchons à collaborer avec d’autres chercheurs pour développer des systèmes de couleurs structurelles bio-flexibles inspirés de la nature douce de la peau des raies pour des couleurs sûres et sans produits chimiques dans les textiles, les écrans flexibles, les écrans et les capteurs. » Il dit.

L’étude a été publiée dans uneMatériaux optiques avancés.

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La crise climatique allonge les journées, selon une étude Crise climatique

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La crise climatique allonge les journées, selon une étude  Crise climatique

La crise climatique allonge chaque jour, à mesure que la fonte massive des glaces polaires remodèle la planète, suggèrent des analyses.

Les scientifiques affirment que ce phénomène constitue une preuve éclatante de la façon dont les actions humaines transforment la Terre, rivalisant avec les processus naturels qui existent depuis des milliards d’années.

Le changement dans la durée du jour se produit à l’échelle de quelques millisecondes, mais cela suffit à perturber le trafic Internet, les transactions financières et la navigation GPS, qui dépendent tous d’un chronométrage précis.

La durée d’un jour terrestre n’a cessé d’augmenter au fil des temps géologiques en raison de la force gravitationnelle exercée par la Lune sur les océans et les terres de la planète. Cependant, la fonte des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique due au réchauffement climatique induit par l’homme a entraîné une redistribution de l’eau stockée dans les hautes latitudes vers les océans du monde, entraînant une augmentation de l’eau dans les mers proches de l’équateur. Cela rend la Terre plus plate – ou plus épaisse – ralentissant la rotation de la planète et allongeant encore plus la journée.

L’influence planétaire de l’humanité a également été récemment démontrée par recherche D’autres études ont montré que la redistribution de l’eau provoquait le déplacement de l’axe de rotation de la Terre, les pôles Nord et Sud. D’autres études ont révélé que les émissions de carbone causées par l’humanité entraînent un rétrécissement de la stratosphère.

Le professeur Benedikt Soja de l’École polytechnique fédérale de Zurich a déclaré : « Nous pouvons constater notre impact en tant qu’êtres humains sur l’ensemble du système terrestre, pas seulement localement, comme une augmentation de la température, mais fondamentalement, en modifiant la façon dont il se déplace dans l’espace et tourne. .» « En raison de nos émissions de carbone, nous avons réussi cela en seulement 100 ou 200 ans, alors qu’avant, les processus de gouvernance duraient des milliards d’années, c’est incroyable. »

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La mesure du temps humain est basée sur des horloges atomiques, extrêmement précises. Cependant, l’heure exacte de la journée (une révolution de la Terre) varie en raison des marées lunaires, des effets climatiques et de certains autres facteurs, tels que la lente récupération de la croûte terrestre après le retrait des calottes glaciaires formées au cours de la dernière période glaciaire. .

Ces différences doivent être prises en compte, a déclaré Suga : « Tous les centres de données qui gèrent Internet, les communications et les transactions financières dépendent d’un timing précis. Nous avons également besoin d’une connaissance précise du temps pour la navigation, en particulier pour les satellites et les engins spatiaux. »

recherche, Publié dans Actes de l’Académie nationale des sciences des États-Unis d’AmériqueLes chercheurs ont utilisé des observations et des reconstructions informatiques pour évaluer l’effet de la fonte des neiges sur la durée du jour. Le taux de décélération variait entre 0,3 et 1,0 milliseconde par siècle (ms/an) entre 1900 et 2000. Mais depuis 2000, à mesure que la fonte s’accélère, le taux de changement s’est également accéléré, jusqu’à 1,3 ms/an.

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« Ce taux actuel est probablement plus élevé qu’à tout moment au cours des derniers milliers d’années », ont déclaré les chercheurs. « On s’attend à ce qu’elle se maintienne à environ 1,0 milliseconde par an au cours des prochaines décennies, même si les émissions de gaz à effet de serre sont considérablement réduites. » Si les émissions ne sont pas réduites, ont-ils déclaré, le taux de décélération augmentera jusqu’à 2,6 millisecondes par an d’ici 2100, dépassant les marées lunaires en tant que principal contributeur aux variations à long terme de la durée du jour.

Le Dr Santiago Belda de l’Université d’Alicante en Espagne, qui ne faisait pas partie de l’équipe de recherche, a déclaré : « Cette étude constitue une avancée majeure car elle confirme que la perte alarmante de glace au Groenland et en Antarctique a un impact direct sur la durée du jour. , ce qui entraîne un allongement de nos journées. « Les différences dans la durée du jour ont des implications critiques non seulement sur la façon dont nous mesurons le temps, mais également sur le GPS et d’autres technologies qui régissent nos vies modernes. »

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Économisez 80 $ sur le télescope réfringent Celestron Inspire 100AZ, parfait pour les débutants en observation du ciel

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Économisez 80 $ sur le télescope réfringent Celestron Inspire 100AZ, parfait pour les débutants en observation du ciel

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