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Biologie · 8e

Leçon 18 sur 28

La communication des abeilles

Je sais expliquer comment une abeille butineuse indique à ses sœurs l'existence, la direction et la distance d'une source de nourriture, et comment les odeurs organisent la vie de la colonie.

  • 45 min
  • 5 exercices corrigés
  • 2 schémas
  • QCM de 5 questions

À la fin de la leçon, tu sauras :

  • Décrire la danse en rond et la danse frétillante des abeilles
  • Lire une danse frétillante pour retrouver la direction d'une source de nourriture par rapport au soleil
  • Expliquer comment la danse indique la distance
  • Citer d'autres moyens de communication des abeilles (odeurs, échanges de nourriture)

Avant de commencer : L'organisation de la colonie d'abeilles et le rôle des butineuses (leçon précédente) ; savoir mesurer un angle avec un rapporteur.

1Je découvre

Dans le verger de manguiers de son oncle, près de Kankan, Fatoumata remarque un matin une seule abeille qui boit dans une coupelle d'eau sucrée oubliée sur une table. Une demi-heure plus tard, des dizaines d'abeilles tournent autour de la coupelle.

« Comment les autres ont-elles su ? demande-t-elle à son oncle, qui élève des abeilles. La première abeille n'a pas pu leur parler ! »

L'oncle sourit : « Elle ne parle pas, mais elle danse. Si tu pouvais voir l'intérieur de la ruche, tu la verrais tourner sur le rayon, en frétillant, devant ses sœurs. Sa danse dit où se trouve le sucre. »

Fatoumata a du mal à le croire. Comment une abeille peut-elle, par une danse, indiquer à d'autres abeilles qu'il y a de la nourriture, dans quelle direction et à quelle distance ?

2Je comprends

1. Communiquer, c'est transmettre une information

Communiquer, c'est transmettre une information d'un individu (l'émetteur) à un autre (le récepteur) à l'aide de signaux que tous deux comprennent. Chez les abeilles, qui vivent en colonie et se partagent le travail, la communication est indispensable : elle permet à des milliers d'individus d'agir ensemble comme un seul être.

Les abeilles utilisent trois grands moyens :

  • les danses (signaux de mouvement et de toucher) ;
  • les odeurs, en particulier des substances chimiques qu'elles fabriquent, les phéromones ;
  • les échanges de nourriture de bouche à bouche.

2. La découverte de Karl von Frisch

Le savant autrichien Karl von Frisch a étudié les abeilles pendant des dizaines d'années. Il a utilisé des ruches vitrées pour voir les rayons, a marqué les abeilles avec des taches de peinture pour les reconnaître et a placé des coupelles d'eau sucrée à différentes distances et dans différentes directions. En observant ce que faisaient les butineuses marquées à leur retour dans la ruche, il a déchiffré le « langage » des danses. Ses travaux lui ont valu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1973.

  1. 1Observation : une abeille découvre une coupelle d'eau sucrée ; peu après, beaucoup d'autres arrivent.
  2. 2Hypothèse : la première abeille a transmis une information à ses sœurs dans la ruche.
  3. 3Expérience : on marque l'abeille, on déplace la coupelle à diverses distances et directions, on filme la ruche vitrée.
  4. 4Résultat : la forme et l'orientation de la danse changent avec la distance et la direction de la coupelle.
  5. 5Conclusion : la danse est un message qui indique la présence, la direction et la distance de la nourriture.
La démarche scientifique suivie par Karl von Frisch.

3. La danse en rond : « il y a de la nourriture tout près »

Quand la source de nourriture est proche de la ruche (à moins d'une cinquantaine de mètres environ), la butineuse, de retour sur le rayon, décrit des cercles : un tour dans un sens, puis un tour dans l'autre, plusieurs fois de suite. C'est la danse en rond.

Cette danse signifie : « Il y a de la nourriture près de la ruche. » Elle n'indique pas la direction. Les abeilles qui suivent la danseuse en la touchant de leurs antennes sentent l'odeur des fleurs restée sur son corps et goûtent le nectar qu'elle leur donne. Elles sortent alors et cherchent tout autour de la ruche des fleurs ayant cette odeur.

4. La danse frétillante : « la nourriture est loin, dans telle direction »

Quand la source est plus éloignée, la butineuse exécute une danse frétillante, aussi appelée danse en huit, parce qu'elle dessine un 8 aplati :

  • elle parcourt une ligne droite en frétillant, c'est-à-dire en agitant vivement son abdomen de droite à gauche ;
  • puis elle revient à son point de départ en décrivant un demi-cercle à droite ;
  • elle refait la ligne droite frétillante, puis revient par un demi-cercle à gauche ; et ainsi de suite.

C'est la ligne droite frétillante qui porte le message.

La direction

Dans la ruche, il fait noir et les rayons sont verticaux. L'abeille utilise une convention remarquable :

  • la verticale vers le haut sur le rayon représente la direction du soleil vue depuis l'entrée de la ruche ;
  • l'angle entre la ligne droite frétillante et la verticale est égal à l'angle entre la direction du soleil et la direction de la nourriture.

Ainsi :

  • si la ligne droite monte tout droit vers le haut, la nourriture est dans la direction du soleil ;
  • si elle descend tout droit vers le bas, la nourriture est dans la direction opposée au soleil ;
  • si elle fait un angle de 60° à droite de la verticale, la nourriture est à 60° à droite du soleil.
RSFDirection du soleilFleursRuche
Sur le terrain, l'angle entre la direction du soleil (RS) et la direction des fleurs (RF) est reproduit par la danseuse sur le rayon, entre la verticale et sa l

La distance

La distance est indiquée par la durée de la ligne droite frétillante : plus la nourriture est loin, plus la ligne droite dure longtemps, et moins la danseuse fait de tours complets en un temps donné. Les abeilles qui suivent la danse « mesurent » cette durée avec leurs antennes, dans l'obscurité.

Tenir compte du soleil qui tourne

Au cours de la journée, le soleil se déplace dans le ciel. Une même source de fleurs n'est donc pas indiquée par le même angle le matin et le soir : les abeilles corrigent leur danse en fonction de l'heure. Et même par temps couvert, elles savent retrouver la position du soleil.

Exemple

Question : une butineuse revient d'un champ d'arachide situé à 90° à gauche de la direction du soleil, à 800 mètres de la ruche. Quelle danse fait-elle ?

La source est loin (800 m, bien plus que 50 m) : elle fait une danse frétillante.

La nourriture est à 90° à gauche du soleil : sa ligne droite frétillante fait un angle de 90° à gauche de la verticale, elle est donc horizontale et dirigée vers la gauche.

La ligne droite est longue, car la source est éloignée.

Exemple

Question : sur le rayon, une danseuse effectue sa ligne droite frétillante vers le bas, exactement à la verticale. Où se trouve la nourriture ?

La verticale vers le haut représente la direction du soleil.

Une ligne droite vers le bas fait un angle de 180° avec la verticale vers le haut.

Réponse : la nourriture se trouve dans la direction opposée au soleil (l'abeille doit partir en tournant le dos au soleil).

Méthode

Pour lire une danse frétillante :

  1. Je repère la verticale vers le haut : elle représente la direction du soleil.
  2. Je mesure l'angle entre la verticale et la ligne droite frétillante, et je note s'il est à droite ou à gauche.
  3. Sur le terrain, je reporte le même angle, du même côté, à partir de la direction du soleil : c'est la direction de la nourriture.
  4. Pour la distance, je compare la durée des lignes droites : plus elle est longue, plus la source est éloignée.

5. La communication par les odeurs et par la nourriture

Les danses ne suffisent pas : les odeurs jouent un rôle essentiel.

  • L'odeur des fleurs rapportée par la butineuse indique quelle plante chercher.
  • L'odeur de la reine : la reine produit des phéromones que les ouvrières se transmettent en la léchant et en se touchant. Tant que cette odeur circule, les ouvrières savent que la reine est présente. Si la reine meurt, l'odeur disparaît en quelques heures et les ouvrières commencent à élever de nouvelles reines.
  • L'odeur de la colonie : chaque colonie a son odeur. Les gardiennes, à l'entrée, sentent chaque abeille qui arrive et repoussent les étrangères.
  • L'odeur d'alarme : quand une abeille pique, elle libère une phéromone d'alarme qui attire et excite ses sœurs. C'est pourquoi une piqûre en entraîne souvent d'autres, et pourquoi l'apiculteur utilise la fumée, qui masque ces odeurs et calme les abeilles.
  • L'odeur de rappel : une ouvrière posée à l'entrée de la ruche, abdomen levé, libère une odeur qui guide les abeilles égarées ou un essaim vers le bon endroit.

Enfin, les abeilles échangent sans cesse de la nourriture de bouche à bouche. Ces échanges font circuler dans toute la colonie des informations sur la qualité du nectar récolté et sur la présence de la reine.

MoyenSignalInformation transmise
Danse en rondtours en cerclenourriture proche, sans direction
Danse frétillanteligne droite frétillantedirection (angle avec la verticale) et distance (durée)
Odeur des fleursparfum sur le corpsespèce de fleur à chercher
Phéromone royaleodeur de la reinela reine est présente et en bonne santé
Phéromone d'alarmeodeur libérée à la piqûredanger, il faut défendre la colonie

3Je retiens

Je retiens

Communiquer, c'est transmettre une information d'un émetteur à un récepteur par des signaux.

Karl von Frisch a déchiffré le langage des abeilles (prix Nobel 1973) grâce à des ruches vitrées, des abeilles marquées et des coupelles d'eau sucrée.

Danse en rond : nourriture proche de la ruche, direction non indiquée.

Danse frétillante (en huit) : nourriture éloignée ; l'angle entre la ligne droite frétillante et la verticale est égal à l'angle entre le soleil et la nourriture ; plus la ligne droite dure, plus la nourriture est loin.

Les abeilles communiquent aussi par les odeurs (fleurs, phéromone de la reine, odeur de la colonie, alarme) et par les échanges de nourriture.

4Erreurs fréquentes

  • Croire que la danse en rond indique la direction : elle dit seulement « c'est tout près » ; ce sont l'odeur et la recherche autour de la ruche qui guident les abeilles.
  • Mesurer l'angle à partir de l'horizontale : dans la danse frétillante, l'angle se mesure toujours à partir de la verticale vers le haut, qui représente le soleil.
  • Inverser droite et gauche : un angle à droite de la verticale sur le rayon correspond à une direction à droite du soleil sur le terrain.
  • Penser que les abeilles « parlent » avec des sons : leur communication repose surtout sur les mouvements, le toucher et les odeurs.

5Je m’exerce

1Exercice 1

(Questions de cours)

a) Définis la communication.

b) Quelle est la différence entre la danse en rond et la danse frétillante ?

c) Quelle partie de la danse frétillante indique la direction ? Laquelle indique la distance ?

Voir le corrigéCacher le corrigé

a) Communiquer, c'est transmettre une information d'un émetteur à un récepteur à l'aide de signaux compris par les deux.

b) La danse en rond (cercles alternés) indique une nourriture proche, sans donner de direction ; la danse frétillante (en huit) indique une nourriture éloignée, avec sa direction et sa distance.

c) La direction est donnée par l'angle entre la ligne droite frétillante et la verticale ; la distance est donnée par la durée de la ligne droite frétillante.

2Exercice 2

Une butineuse découvre un champ de fonio en fleurs à 30 mètres de la ruche. Quelle danse fait-elle ? Comment ses sœurs trouveront-elles le champ ?

Voir le corrigéCacher le corrigé

La source est proche (30 m) : la butineuse fait une danse en rond. Ses sœurs sentent l'odeur des fleurs de fonio sur son corps et goûtent le nectar qu'elle leur donne ; elles sortent et cherchent autour de la ruche des fleurs ayant cette odeur.

3Exercice 3

Pour chaque danse frétillante, indique où se trouve la nourriture par rapport au soleil :

a) ligne droite vers le haut, à la verticale ;

b) ligne droite à 45° à gauche de la verticale ;

c) ligne droite à 120° à droite de la verticale.

Voir le corrigéCacher le corrigé

a) La nourriture est dans la direction du soleil.

b) La nourriture est à 45° à gauche de la direction du soleil.

c) La nourriture est à 120° à droite de la direction du soleil (elle est donc plutôt « derrière » l'abeille qui regarde le soleil, sur sa droite).

4Exercice 4

Deux butineuses dansent sur le même rayon. La ligne droite frétillante de la première dure 1 seconde, celle de la seconde dure 3 secondes. Leurs lignes droites ont la même orientation. Que peux-tu dire des deux sources de nourriture ?

Voir le corrigéCacher le corrigé

Les deux sources sont dans la même direction, puisque les lignes droites ont la même orientation. La source indiquée par la seconde butineuse est plus éloignée, car sa ligne droite frétillante dure plus longtemps (3 s au lieu de 1 s).

5Exercice 5

(Type devoir) Un apiculteur de Mamou ouvre sa ruche sans fumée. Une abeille le pique à la main ; aussitôt, beaucoup d'autres abeilles se jettent sur sa main.

a) Explique ce qui s'est passé en utilisant le mot « phéromone ».

b) Pourquoi les apiculteurs utilisent-ils de la fumée ?

c) Une semaine plus tard, la reine meurt accidentellement. Explique comment les ouvrières s'en rendent compte et ce qu'elles font.

Voir le corrigéCacher le corrigé

a) En piquant, l'abeille a libéré une phéromone d'alarme. Cette odeur a été perçue par les autres abeilles, qui se sont excitées et ont attaqué au même endroit pour défendre la colonie.

b) La fumée masque les odeurs, notamment la phéromone d'alarme, et calme les abeilles : elles attaquent beaucoup moins.

c) La reine produit une phéromone qui circule entre toutes les ouvrières. Après sa mort, cette odeur disparaît en quelques heures : les ouvrières « savent » alors que la reine est absente. Elles nourrissent quelques jeunes larves femelles avec de la gelée royale en continu, dans des cellules royales, pour élever une nouvelle reine.

Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.

6Je vérifie

Choisis une réponse pour chaque question : la correction s’affiche aussitôt.

1Qui a déchiffré le langage des danses des abeilles ?
Voir la réponse

Réponse B : Karl von Frisch. Karl von Frisch a étudié les danses des abeilles et a reçu le prix Nobel en 1973.

2La danse en rond indique :
Voir la réponse

Réponse A : une nourriture proche de la ruche. La danse en rond signale une source proche, sans en donner la direction.

3Dans la danse frétillante, que représente la verticale vers le haut sur le rayon ?
Voir la réponse

Réponse B : la direction du soleil. L'angle entre la verticale et la ligne frétillante reproduit l'angle entre le soleil et la nourriture.

4Une ligne droite frétillante plus longue signifie que la nourriture est :
Voir la réponse

Réponse C : plus éloignée. La durée de la ligne droite frétillante augmente avec la distance de la source.

5Pourquoi l'apiculteur utilise-t-il de la fumée ?
Voir la réponse

Réponse B : pour masquer les odeurs d'alarme et calmer les abeilles. La fumée empêche la phéromone d'alarme de mobiliser toute la colonie.

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