L’arachnide qui sent avec ses pattes

Les araignées fouet sentent le chemin du retour avec des jambes spécialisées.

Fouet araignée (Phrynus).

Source: Maximilian Paradiz, via Wikimedia Commons. Distribué sous une licence CC BY 2.0.

Il y a plusieurs années, le biologiste Daniel Wiegmann de la Bowling Green State University a décidé qu’il avait besoin d’un nouveau sujet de recherche. Sa collègue, Eileen Hebets, experte en arachnides, de l’Université du Nebraska, à Lincoln, lui a suggéré d’acheter une araignée fouet sur le Web. Elle a garanti que si Wiegmann en observait un pendant un moment, il voudrait étudier les animaux.

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«Elle avait raison», dit Wiegmann. «Ils sont fascinants à regarder. Ce sont de beaux animaux et des prédateurs incroyables, mais inoffensifs pour les humains. ”

Les araignées fouet, également connues sous le nom d’amblypygides, sont un type d’arachnide nocturne originaire des habitats chauds et tropicaux. Comme tous les arachnides, ils ont huit pattes; cependant, leurs deux pattes antérieures ont évolué en structures sensorielles telles que des antennes et sont appelées pattes antenniformes. Les pattes antenniformes sont très allongées et recouvertes de cellules sensorielles, y compris des récepteurs pour l’olfaction aux extrémités.

Les araignées fouet ont tendance à planter une base sous des cailloux ou des crevasses à la base des arbres pendant des semaines ou des mois. La nuit, ils sortent de leurs abris et chassent leurs proies. Ils sont capables de parcourir des distances de 30 m ou plus, mais ils reviennent toujours à leur emplacement d’origine.

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Phrynus barbadensis.

Source: ArachnoVegan, via Wikimedia Commons. Distribué sous une licence CC BY-SA 4.0.

«De nombreux arthropodes ont des moyens très astucieux de retrouver le chemin du retour à la maison», déclare Wiegmann. «La plupart des arthropodes utilisent l’intégration de chemins, où ils comptabilisent leurs pas dans les différentes directions puis font la trigonométrie pour déterminer leur chemin de retour.»

Wiegmann dit que la navigation dans les arthropodes nocturnes est généralement guidée visuellement. Mais les araignées fouet ne dépendent ni de l’intégration du chemin, ni de la vision pour naviguer.

«Nous pouvons remplacer les araignées fouet et elles peuvent retrouver leur chemin de retour sur de longues distances», dit-il. «Mais ils ne semblent pas le faire en utilisant les méthodes utilisées par d’autres arthropodes.

“La seule chose que nous avons pu identifier comme mécanisme de navigation prospective est l’olfaction”

Test de reniflement

Pour vérifier l’hypothèse selon laquelle les araignées fouet utilisent les entrées olfactives de leurs jambes antenniformes pour trouver leurs abris, Wiegmann, Hebets et ses collègues ont mené une expérience de laboratoire. Ils ont utilisé l’araignée fouet Phrynus marginemaculatus, une espèce originaire de Floride. Tandis que le corps de P. marginemaculatus mesure moins d’un quart de pouce de long, ses pattes antenniformes peuvent atteindre une longueur de près de quatre pouces.

Les chercheurs ont entraîné les araignées fouet à identifier l’accès à un abri dans le laboratoire grâce à une odeur. Ils ont découvert que les arachnides ont facilement appris à localiser un abri par odeur et se sont souvenus de cet endroit pendant deux semaines.

Ensuite, les chercheurs ont coupé l’extrémité des pattes antenniformes des araignées fouet, éliminant ainsi les récepteurs olfactifs. Sans leur odorat, les capacités de localisation des araignées fouet ont disparu. De plus, le degré de réémergence, certes modeste, de la localisation des abris lors de la reconversion ultérieure des sujets dépendait du nombre de récepteurs olfactifs qui avaient été supprimés.

Fouet araignée (Phrynus).

Source: Maximilian Paradiz, via Wikimedia Commons. Distribué sous une licence CC BY 2.0.

Ensemble, ces résultats confirment les résultats d’expériences sur le terrain qui montrent que les araignées fouet peuvent utiliser des récepteurs olfactifs sur leurs jambes antenniformes pour déterminer la position de l’abri et que leur mémoire olfactive est robuste.

Wiegmann dit que la plus grande surprise est que les araignées fouet sont tellement dépendantes de l’olfaction et n’utilisent pas une foule d’indices sensoriels pour naviguer.

Les araignées fouet ont des structures cérébrales appelées corps de champignons qui, chez les insectes au moins, participent à l’intégration sensorielle et notamment au traitement olfactif. Par rapport à la taille de leur cerveau, les araignées fouet possèdent le corps de champignon le plus grand de tous les arthropodes étudiés. Wiegmann et ses collègues pensaient que c’était un indice que les arachnides intégraient de nombreuses informations sensorielles, mais il semble qu’ils n’aient besoin que de l’olfaction pour retrouver leur chemin.

Selon M. Wiegmann, l’olfaction n’est pas un mécanisme typique de navigation des arthropodes – et nous ne comprenons pas vraiment comment le fait les araignées fouet.

«Nous savons seulement que si nous supprimons leurs récepteurs olfactifs, ils ne trouveront pas le chemin du retour à la maison», explique Wiegmann. «Mais la source et la composition des signaux olfactifs qu’elles utilisent n’ont pas encore été déterminées.

«Constituent-ils une sorte de paysage olfactif ou une carte de leur environnement? C’est tout à fait incertain pour le moment. ”

Références

Wiegmann, DD, Moore, CH, Flesher, NR, Harper, ED, Keto, KR, Hebets, EA et Bingman, VP (2019). Navigation nocturne des araignées fouet: les jambes antenniformes assurent la médiation de la localisation olfactive à proximité d’un abri. Comportement animal 149: 45-54. Doi: 10.1016 / j.anbehav.2019.01.005.