Mimetisme rapport
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Le mimétisme, qui consiste en l’imitation d’un modèle selon différents procédés, est un exemple fascinant de ce que la nature a de plus complexe. C’est un phénomène qui existait déjà bien avant sa découverte au XIXème siècle par Henry Bates en observant les papillons d’Amazonie. Encore peu connu à l’époque, ce domaine ne cesse d’être enrichi par des études au fil des années. Le mimétisme est souvent associé au mimétisme animal, certainement parce qu’il est le plus spectaculaire chez certaines espèces (il existe aussi un mimétisme végétal qui ne sera pas traité ici). Il n’est pas rare d’entendre le mimétisme associé aux phasmes ou aux papillons. Le raccourci vers les insectes est d’autant plus facile. Pourtant, d’autres espèces animales profitent aussi de ce phénomène même chez les vertébrés. Retrouve-t-on des similitudes parmi les différentes formes de mimétisme? Comment se manifeste le mimétisme chez les animaux dans la nature? En quoi le mimétisme intervient dans la survie des espèces? Dans un premier temps, nous définirons le terme mimétisme et exposerons les généralités qui s’y appliquent. Puis, dans un second temps, nous développerons les différents types de mimétismes. Enfin, dans un troisième temps, nous verrons dans quels buts ils sont utilisés. I) Généralités Le mimétisme est un terme ambigu qui provient de l’anglais « mimicry » baptisé ainsi par Henry Bates qui signifie « capacité à mimer ». Ce phénomène correspond à l’ensemble des imitations qu’un animal peut accomplir dans le but de s’adapter à certaines conditions de vie. Il intervient nécessairement dans l’interaction d’espèces différentes ou l’interaction au sein d’une même espèce. En d’autres termes, le mimétisme n’a pas d’intérêts sur l’animal qui vit isolé. Il met en jeu au moins l’un des 5 sens à savoir l’odorat, la vue, le goût, l’ouïe et/ou le toucher puisqu’il fait appel à un stimulus. Le système mimétique fait intervenir trois acteurs : Le modèle, le mime et le dupe. 1) Le modèle Le modèle correspond à ce que le mime copie. Il peut s’agir d’un élément biotique comme un animal mais pourquoi pas aussi un végétal. Il peut aussi faire partie des éléments abiotiques comme un minéral. Le modèle peut être n’importe quoi mais à la seule condition que celui-ci soit disponible depuis longtemps au sein de l’espèce dans son milieu de vie pour permettre à l’évolution de s’adapter et pouvoir « copier » ce modèle et qu’il émette des stimuli perceptibles par les espèces animales concernées. 2) Le mime Le mime est un animal (ou un végétal) mais n’a pas conscience de l’imitation qu’il conçoit et donc en est encore moins volontaire. On entend par mime l’espèce et non un individu séparé de ses congénères. Il peut néanmoins faire partie d’une catégorie au sein de son espèce. C’est un processus lié à l’évolution de l’espèce toute entière. Le mime plagie le modèle pour tromper le dupe. 3) Le dupe Le dupe ne peut être qu’un animal. C’est l’espèce ou le groupe d’espèce que le mime cherche à repousser ou attirer. Il est trompé par le mime. En effet, il faut que le dupe soit un 1 animal et soit doté de sens pour percevoir le signal émis par le mime. C’est pourquoi un végétal ou un minéral ne peut pas être dupé. Il s’agit d’un prédateur, d’une proie ou d’un individu du sexe opposé au sein de la même espèce. On a donc le mime qui copie le modèle pour tromper le dupe. A partir de ce système, le mimétisme va pouvoir se manifester sous différentes formes pour répondre aux besoins des espèces les plus vulnérables. II) Les différents types de mimétismes Un mime n’est pas spécifique à un individu ou un milieu donné, on peut retrouver différents types de mimétismes chez beaucoup d’espèces différentes. Il est très important de souligner le fait qu’une même espèce présente généralement plusieurs types de mimétismes. 1) Le mimétisme visuel C’est le moyen de mimer le plus répandu dans la nature. Il touche l’organe de la vue chez le dupe et fait intervenir plusieurs types de camouflages. a) Homochromie L’homochromie est caractérisée par la reproduction de la couleur du milieu de vie par le mime. Elle peut être de plusieurs types : simple : l’animal prend la couleur du milieu dans lequel il vit habituellement comme les criquets. variable : l’animal peut modifier sa couleur pour s’adapter à son milieu en temps voulu (figure 2) comme le caméléon ou la seiche. Ces animaux possèdent sur leur tégument des cellules appelées chromatophores. Ces cellules élastiques peuvent se contracter et donner une couleur claire et alors être en expansion. Dans ce cas, les pigments présents à l’intérieur s’étalent et donnent une couleur plus sombre. Disruptive : on parle d’homochromie disruptive dans le cas où l’animal présente un découpage de couleurs le rendant moins uniforme puisqu’il semble composé de plusieurs parties différentes. Ombre inversée : des animaux présentent dans ce cas deux couleurs contrastées. Une sur la face dorsale et une sur la face ventrale. Cette différence de couleurs semble lui conférer un volume moins important en fonction de l’éclairage du milieu. Figure 2 : Pristurus carteri, un Gecko qui à la particularité d’adapter sa couleur à son milieu 2 b) Homomorphie L’homomorphie consiste pour le mime à reproduire la forme du modèle du milieu où il vit. Elle est souvent associée à l’homochromie. On parle alors d’homotypie qui consiste à combiner les deux. Le phasme (figure 1) a cette grande capacité de reproduire son environnement végétal en imitant des brindilles ou des feuilles. Figure 1 : Phyllium bioculatum, le phasme feuille de Java qui reproduit la couleur verte ainsi que la forme d’une feuille : une homotypie c) L’homophotie Certaines espèces animales sont capables d’émettre de la lumière. Ces espèces, généralement marines comme le cyclothone pallida (figure 3), sont chassées par des prédateurs qui entreprennent leurs attaques du bas vers le haut. Ainsi, le ventre des proies est luminescent et leur permet de se fondre avec la lumière du ciel pour tromper le dupe au lieu de présenter un contraste par une tache noire. Le cyclothone est même capable d’ajuster sa luminescence en fonction de l’intensité lumineuse du soleil et de la profondeur à laquelle il se trouve. Figure 3 : Le cyclothone pallida pratiquant l’homophotie en émettant de la lumière. d) Allocryptie et déguisement Ce mimétisme est l’un des plus rares rencontré dans la nature. L’animal va se pourvoir d’éléments empruntés au milieu dans lequel il vit pour se cacher dessous mais sans perdre sa mobilité. Le Phrygane rhombifère utilise des brindilles pour se cacher dans la nature (figure 4). 3 Figure 4 : Phrygane rhombifère utilise l’allocryptie pour se camoufler 2) Le mimétisme chimique Au même titre que le mimétisme visuel, le mimétisme chimique est une réelle stratégie de dupe. Il comprend deux catégories : le mimétisme olfactif et le mimétisme gustatif. Ils résultent tous deux de l’émission de molécules par l’animal imitant un modèle. Souvent, on le retrouve chez les insectes qui communiquent beaucoup par l’odorat et le gout. Ces deux mimétismes sont assez proches et difficiles à différencier surtout concernant les phéromones. a) Olfactif Le mimétisme olfactif consiste pour le mime à reproduire l’odeur d’un autre animal. Pour cela, il émet une substance, quelques fois des phéromones, qui seront perçues par le dupe. L’araignée Mastophora, par exemple, pour attirer certains insectes et pouvoir les manger, sécrète une substance mimétique, une goutte de liquide fixée au bout d'un fil de soie, proche de la phéromone sexuelle de la femelle du papillon Spodoptera frugiperda. Cette araignée réussi ainsi à attirer les mâles de cette espèce de papillon. b) Gustatif Le mimétisme gustatif consiste en la production par l’animal d’une substance similaire à celle produite par un modèle, lui conférant ainsi le même profit qu’à ce dernier. Certaines espèces vont, par exemple, tendre à imiter une autre espèce qui est capable de produire une molécule lui donnant un goût indigeste, la rendant alors immangeable par les prédateurs. 3) Acoustique Le mime utilise comme modèle cette fois-ci un bruit ou un son qui peut provenir d’un animal ou d’un végétal. Il n’est pas rare d’observer des animaux vulnérables, comme les oiseaux (copiant le chant d’autres oiseaux) ou les reptiles, reproduisant certains bruits intimidants pour leurs prédateurs. La chouette Speotyto cunicularia établit son habitat dans les terriers abandonnés ou qu’elle aura pris soin de creuser. Elle réalise son nid pour sa progéniture dans ces terriers ce qui représente un danger. Les petits cachés au fond du nid miment avec leur bec le craquement des serpents venimeux pour repousser les prédateurs. La sous-espèce Hypugnea parvient à reproduire le sifflement de la crécelle des crotales pour les mêmes raisons. 4 4) Le mimétisme comportemental Le mimétisme comportemental ou auto-mimétisme est particulier puisqu’il n’y a pas vraiment de modèle à proprement parler. Le mime se copie lui-même en réalisant des comportements qui lui sont propre dans des conditions particulières. Quelques oiseaux protégeant leurs petits s’éloignent du nid s’ils sont attaqués par un prédateur en mimant une attitude de blessé. Ce dernier poursuit l’oiseau en pensant à une proie facile à capturer et s’éloigne ainsi des petits. a) La thanatose La thanatose est certainement l’auto-mimétisme le plus surprenant que l’évolution ait pu donner aux espèces animales. Certains animaux sont capables si un prédateur se trouve dans leur entourage de simuler leur propre mort. Une thanatose peut durer jusqu’à 6 heures sans que l’animal ne donne signe de vie. Il arrive parfois qu’une espèce puisse produire une odeur de putréfaction comme l’opossum. Figure 5 : Natrix natrix en thanatose Les reptiles comme le Natrix natrix (figure 5), une couleuvre à collier, se laisse pour morte en gisant sur le sol, la gueule ouverte et la langue pendante ainsi que les yeux à moitié fermés. Par contre, si on tente de la remettre sur le dos pendant sa thanatose, elle se trahit en ce remettant sur le ventre pour prolonger son mime. b) La catalepsie La catalepsie est similaire à la thanatose à la seule différence que l’animal ne mime pas sa mort. Elle consiste à stopper le mouvement volontaire des muscles. Si un animal est placé sur le dos par surprise, il rentre en catalepsie. C’est le cas des pigeons. Si la thanatose et la catalepsie sont si voisines, on peut néanmoins qualifier la thanatose de plus durable comparée à la catalepsie qui est plus éphémère. 5) Tactile Le sens tactile, majoritairement présent chez les insectes sociaux ou les animaux marins, est utilisé contre des animaux aveugles ou ne possédant qu’une vision réduite. Pour le mime, il permet d’aboutir à la sensation de toucher que procure son modèle. Le Labroides dimidiatus est un labre nettoyeur qui nettoie ses clients d’ectoparasites ou bactéries. Il est reconnu par ses clients grâce au sens du toucher. Cette interaction symbiotique apporte un intérêt pour les deux espèces. Cependant, une espèce mimétique du Labroides 5 dimidiatus, la blennie Aspidontus taeniatus se procure son sens du toucher pour approcher les clients (les espèces dupées) du Labroides dimidiatus (le modèle). Il va ainsi pouvoir croquer une branchie ou une nageoire de l’espèce dupée. 6) Batésien Ce mimétisme tient son nom de Henry Walter Bates qui étudia le mimétisme chez les papillons. Ce mimétisme se rapporte à deux espèces d’apparence semblable : l’espèce inoffensive, vulnérable va imiter de par sa couleur ou son comportement l’espèce pourvue d’un système de défense (épines, dards, composants toxiques ou encore griffes). Figure 6 et 7 : Le Diptère syrphus à gauche et la guèpe à droite La coloration jaune et noire en alternance est un caractère avertisseur chez la guèpe (figure 7) qui signifie « dangereux prédateur ». De nombreux coléoptères, diptères (figure 6) et lépidoptères reproduisent ce modèle pour bénéficier de cette protection sans être dangereux pour autant. 7) Mullérien Son nom provient du biologiste allemand Fritz Muller. Il a remarqué que les espèces les mieux protégées partageant beaucoup de ressemblances survivaient plus longtemps. Cette similitude entre certaines espèces leur profite mutuellement. En effet, si une espèce vient à se défendre suite à une attaque de prédateur, c’est le groupe entier qui bénéficiera de cette protection. Les prédateurs apprendront à éviter ce groupe d’espèces. Figure 8 : Le papillon Monarque à gauche et le papillon de Viceroy à droite : un mimétisme batésien. 6 Sur la figure 8, le papillon Monarque est le modèle qui dispose d’un mauvais goût et le papillon de Viceroy est le mime. Ce dernier profite de la protection du Monarque en copiant son apparence. Ainsi, les prédateurs évitent le Viceroy en pensant éviter le Monarque. Cette variété de mimétismes produit par l’évolution n’est présente que pour répondre à des besoins bien définis de l’animal. III) Les rôles du mimétisme Le but même du mimétisme pour l’animal est de paraître différent de ce qu’il est à la base. Il est lié à la survie de l’espèce. Il intervient dans les comportements défensifs, offensifs et la reproduction de l’espèce. 1) Défensif C’est le plus commun et le plus familier des rôles du mimétisme. Il permet de protéger ses protagonistes en évitant de se faire tuer par les prédateurs. a) Pour se cacher, se camoufler Cette stratégie défensive va surtout regrouper les mimétismes visuels, Batésien et Mullérien. Chez les animaux, l’une des motivations de la prédation est le fait que la proie soit en mouvement : on va tout d’abord tromper la vision du prédateur pour se faire oublier. Dans le but de survivre, certains animaux sont obligés de se fondre dans le paysage jusqu’à devenir invisible à l’égard des autres. C’est le but du camouflage. L’animal va tendre à imiter le milieu environnant, notamment grâce à un changement de couleur ou de forme, ou utiliser des éléments provenant du milieu l’entourant dans le but de se dissimuler aux yeux de ses prédateurs. D’autres animaux, étant des proies facilement détectables, vont, quant à eux, imiter d’autres espèces ayant un caractère sélectif qui leur confère un côté invulnérable. Ainsi, elles se cachent derrière une apparence qui va leur permettre de ne pas être attaquées ou de se protéger vis-à-vis des prédateurs. L’animal utilise ces stratégies défensives également dans le but d’effrayer et d’éloigner ses antagonistes. b) Pour effrayer et éloigner Certains mimétismes permettent aux animaux de rester apparents aux yeux de leurs prédateurs qui auront un mouvement de recul voire de fuite. Des animaux (souvent les insectes) arborent un mimétisme visuel pour effrayer le prédateur qui sera le dupe en imitant un animal dangereux et/ou imposant. Le papillon (Caligo brasiliensis en figure 9) peut par exemple déployer ses ailes et présenter ses ocelles qui miment l’apparence des yeux d’une chouette. Le prédateur pensant avoir à faire à une proie plus impressionnante que lui préfère passer son chemin. Si le stratagème ne fonctionne pas, les « yeux » sont placés suffisamment loin des parties vitales du corps pour que le papillon puisse survivre. 7 Figure 9 : Caligo brasiliensis effraye ses prédateurs en imitant des yeux. C’est souvent le mimétisme Mullérien et Batésien qui interviennent puisque le mime bénéficie de la protection de son modèle qui est un animal dangereux. Mais la proie peut aussi se débarrasser de son prédateur sans pour autant l’effrayer directement. La thanatose est un phénomène de protection qui permet d’éloigner le prédateur qui se désintéresse d’une proie morte si l’animal n’a pas été tué par le prédateur lui-même. L’animal n’utilise pas le mimétisme uniquement dans un but défensif puisqu’il n’a pas toujours un rôle de victime. 2) Offensif L’un des modes de survie de l’animal peut être d’utiliser un mimétisme offensif qui favorise l’agression. L’animal prend alors le rôle de prédateur. En ce sens, il va mimer une espèce non agressive, ou encore prendre une apparence agréable, se fondre dans le décor, ce qui lui permettra ainsi d’attirer sa proie, de la tuer, et de se nourrir. Le dupe sera dans ce cas la proie. Le poulpe, grâce à ses chromatophores va changer très rapidement de couleur et s’adapter à celle de l’endroit où il se trouve dans le but de passer inaperçu à l’égard de ses futures proies pour pouvoir les manger. Ou encore, la mante orchidée, Hymenopus coronatus, qui comme son nom l’indique va prendre l’apparence non d’un animal mais d’un végétal et donc utiliser une homochromie dans le but d’attirer sa proie. 3) La reproduction La reproduction est l’un des aspects fondamentaux dans la survie de l’espèce. Rien d’étonnant donc à retrouver le mimétisme d’une certaine manière dans ce phénomène. Le système mimétique est particulier et présente toujours la même configuration. Le mime trompe toujours le dupe qui cette fois-ci est de son espèce et de sexe opposé. Ce type de mimétisme requiert un aspect attrayant pour rapprocher les deux sexes. Plusieurs types de mimétisme peuvent intervenir dans la reproduction comme les mimétismes visuels, olfactifs ou encore acoustiques. 8 Chez les Cichlidés africains du genre Haplochromis, le mâle use d’une parade pour permettre d’ensemencer les œufs de la femelle. Une fois pondu, la femelle a pour habitude de gober sa future progéniture aussitôt expulsée. Pour y remédier, le mâle gagne du temps en exhibant ses ocelles, de petites tâches ressemblant à des œufs sur sa nageoire anale ou caudale au moment où il libère son sperme. La femelle ouvre alors la bouche en croyant gober les œufs et récupère par la même occasion la semence du mâle. La fécondation se fera dans la bouche de la femelle. On a affaire dans ce cas à un mimétisme homotypique où le modèle est l’œuf de cette même espèce. Certains rapprochements peuvent s’opérer par la copie d’une phéromone. Les abeillesOrchidées mâles reproduisent l’odeur des orchidées pour attirer les femelles et accomplir la reproduction. Il arrive aussi parfois juste après la reproduction que la femelle ait recours à un stratagème pour assurer la survie de ses petits. La Veuve (un passereau Viduinés) profite du nid d’Estrélidés pour y pondre ses œufs par parasitisme. Elle doit calquer l’apparence des oisillons de l’Estrélidés sur les siens pour leur permettre de se nicher avec les autres bien que les deux adultes ne se ressemblent pas. Les oisillons se ressemblent en tout point, y compris le cri et le comportement de réclamation de nourriture. Concernant le cri, les petits reproduiront le son de l’adulte qu’ils croisent en premier, c'est-à-dire un Estrélidés. IV) Conclusion Le mimétisme est un phénomène complexe faisant intervenir un système mimétique qui trouve une multitude de variantes au sein de la nature où chaque cas est différent. Généralement, une espèce compose son mimétisme à travers les différents sens pour lui permettre d’en tirer le maximum d’avantages afin de survivre à long terme par la reproduction et à court terme en échappant à la prédation et en se nourrissant. Il est rare de définir une espèce par un seul type de mimétisme et il est fort à parier que l’éventail du mimétisme ne cessera de croître au fil des recherches menées dans les années à venir. L’homme a parfois cherché à reproduire certains mimétismes à son échelle pour répondre aux mêmes besoins que les animaux. Pendant la seconde Guerre Mondiale, l’aviation militaire américaine a tenté de reproduire le phénomène d’homophotie par contre-éclairage pour que leurs avions soient « invisibles » pendant le vol, mais sans succès. Mais peut-on, pour l’être humain, qualifier cela de mimétisme, au même titre que pour les autres animaux, à partir du moment où il a conscience de lui et d’autrui ? 9 Bibliographie Ouvrages : - Atlas nature, 2006. La vie des animaux. Le fascinant comportement des espèces. 239 pp - Berthier, S 2003. Iridescences, les couleurs physiques des insectes. Springer 227 pp - Danchin, E. Giraldeau, L-A. Cézilly, F. Ecologie comportementale. Dunod 637 pp - Leroy, Y 1987. L’univers odorant de l’animal. Les stimulations dans les communications et les comportements des animaux. Boubée 375 pp - Mc Farland, D 1990. Dictionnaire du comportement animal. Robert Lafont 1013 pp - Pasteur, G 1995. Biologie et mimétisme : de la molécule à l’homme. Nathan 159 pp - Petter, J-J 1992. Le génie animal. Nathan 255 pp - Pope, J 1992. Identité et Mimétisme. Bias 46 pp - Shuker, K 2002. Les pouvoirs secrets des animaux. Larousse 240 pp Sites internet : - http://fr.mongabay.com/rainforests/0306.htm - http://www.journaldunet.com/science/biologie/dossiers/07/adapter-pour-survivre/2.shtml - http://nico8386.free.fr/cours/BA/mimetisme.pdf - www.phasmes.com - http://perspectives.univ-perp.fr/IMG/pdf/communication_chimique.pdf - http://www.palaisdecouverte.fr/fileadmin/fichiers/infos_sciences/revue/complements/330_juil_aout_sept_05/K F_n330_p36-44_w.pdf - http://svt.ac-bordeaux.fr/ressciences%20bio/Mimetisme/monsiteweb4/nouvellepage1.htm - http://www.ulb.ac.be/ccs/interviews/debiseau.html 10 Sommaire I) Généralités.......................................................................................................................... 1 1) Le modèle................................................................................................................. 1 2) Le mime ................................................................................................................... 1 3) Le dupe..................................................................................................................... 1 II) Les différents types de mimétismes ................................................................................... 2 1) Le mimétisme visuel ................................................................................................ 2 a) Homochromie ...................................................................................................... 2 b) Homomorphie...................................................................................................... 3 c) L’homophotie ...................................................................................................... 3 d) Allocryptie et déguisement................................................................................... 3 2) Le mimétisme chimique............................................................................................ 4 a) Olfactif ................................................................................................................. 4 b) Gustatif................................................................................................................. 4 3) Acoustique ................................................................................................................. 4 4) Le mimétisme comportemental.................................................................................. 5 a) La thanatose .......................................................................................................... 5 b) La catalepsie ......................................................................................................... 5 5) Tactile ........................................................................................................................ 5 6) Batésien...................................................................................................................... 6 7) Mullérien.................................................................................................................... 6 III) Les rôles du mimétisme...................................................................................................... 7 1) Défensif...................................................................................................................... 7 a) Pour se cacher, se camoufler ................................................................................ 7 b) Pour effrayer et éloigner ....................................................................................... 7 2) Offensif ...................................................................................................................... 8 3) La reproduction .......................................................................................................... 8 IV) Conclusion.......................................................................................................................... 9 11
