Une équipe de scientifiques dirigée par l’Université de Tokyo a récemment proposé un nouveau modèle pour l’évolution des fonctions cérébrales supérieures et du comportement social chez les hyménoptères – un grand ordre d’insectes comprenant plus de 150 000 espèces de tenthrèdes, de guêpes, d’abeilles et de fourmis.
Les experts ont comparé les cellules neuronales de Kenyon dans les corps des champignons – des parties du cerveau des insectes structurant les processus d’intégration sensorielle, de mémoire et d’apprentissage – de mouches à scie « primitives » et d’abeilles mellifères plus sophistiquées. Ils ont découvert que trois sous-types spécialisés de cellules Kenyon dans le cerveau des abeilles mellifères pourraient avoir évolué à partir d’un seul ancêtre multifonctionnel de sous-type de cellules Kenyon.
En plus d’aider les scientifiques à mieux comprendre comment le comportement des insectes a évolué, ces découvertes pourraient également apporter un nouvel éclairage sur l’évolution du comportement d’organismes plus complexes, y compris les humains.
« En 2017, nous avons signalé que la complexité des sous-types de cellules Kenyon (KC) dans les corps de champignons dans les cerveaux d’insectes augmente avec la diversification comportementale des hyménoptères (un ordre important et varié d’insectes) », a déclaré l’auteur principal Takeo Kubo, professeur d’Animal. Chimie physiologique à Tokyo. « En d’autres termes, plus un insecte a de sous-types KC, plus son cerveau et les comportements qu’il peut présenter sont complexes. Mais nous ne savions pas comment ces différents sous-types évoluaient. C’était le stimulus pour cette nouvelle étude.
Pour clarifier ces questions, les chercheurs ont choisi deux espèces d’hyménoptères qui adoptent des comportements très différents : la tenthrède solitaire du navet, qui a un seul sous-type KC, et l’abeille sophistiquée et sociale, qui a trois sous-types KC.
Les experts ont utilisé l’analyse du transcriptome pour identifier les profils d’expression génétique de ces différents sous-types de KC afin de révéler les voies évolutives potentielles entre le cerveau primitif de la tenthrède et celui, plus complexe, des abeilles mellifères.
« J’ai été surpris que chacun des trois sous-types de KC chez l’abeille mellifère ait montré une similitude comparable avec le type unique de KC chez la tenthrède », a déclaré le co-auteur Hiroki Kohno, professeur adjoint de sciences biologiques à Tokyo. « Sur la base de notre analyse comparative initiale de plusieurs gènes, nous avions précédemment supposé que des sous-types KC supplémentaires avaient été ajoutés un par un. Cependant, ils semblent avoir été séparés d’un type ancestral multifonctionnel, par la ségrégation fonctionnelle et la spécialisation.
Au fur et à mesure que le nombre de sous-types de KC augmentait, chacun d’eux semblait hériter de diverses propriétés d’un KC ancestral, et plus tard a évolué de différentes manières, conduisant à leurs fonctions actuelles variées. Pour clarifier comment les fonctions ancestrales de KC sont présentes à la fois chez les mouches à scie et les abeilles mellifères, les chercheurs ont formé des mouches à scie pour effectuer un test comportemental commun des abeilles mellifères, dans lequel elles apprennent à associer un stimulus olfactif à une récompense.
Chez les abeilles, un gène appelé CaMKII contribue à la formation de la mémoire à long terme. Les experts ont manipulé ce gène dans des larves de tenthrède. Lorsque les larves ont grandi, leur mémoire à long terme a été altérée, suggérant que ce gène joue un rôle similaire chez les deux espèces.
Cependant, alors que CaMKII est exprimé dans tout le sous-type KC chez les tenthrèdes, chez les abeilles mellifères, il est exprimé dans un seul sous-type KC, ce qui suggère que son rôle dans la mémoire à long terme a été transmis à un sous-type KC spécifique chez les abeilles mellifères.
Bien que les cerveaux des mammifères soient significativement plus grands et beaucoup plus complexes que ceux des insectes, une meilleure compréhension de l’évolution et de la diversification des sous-types de KC pourrait apporter un nouvel éclairage sur l’évolution du comportement social chez les mammifères, y compris les humains.
« Il existe de nombreux mystères sur la base neurale qui contrôle le comportement social, que ce soit chez les insectes, les animaux ou les humains. Son évolution reste encore largement inconnue. Je pense que cette étude est un travail de pionnier dans ce domaine », a conclu l’auteur principal Takayoshi Kuwabara, doctorant à Tokyo.
L’étude est publiée dans la revue Avancées scientifiques.
Pourquoi le comportement social est-il important ?
Le comportement social est important pour diverses raisons, car il joue un rôle crucial dans le fonctionnement, le développement et la survie des individus et des sociétés. Voici quelques raisons clés pour lesquelles le comportement social est important :
Lien social et relations
Le comportement social favorise la formation de relations et de liens entre les individus, qui sont essentiels au bien-être émotionnel, à la santé mentale et au bonheur général.
Coopération et collaboration
Le comportement social permet aux individus de travailler ensemble et de mettre en commun leurs ressources, leurs compétences et leurs connaissances pour atteindre des objectifs communs, résoudre des problèmes et surmonter des défis.
Communication
Le comportement social implique une communication verbale et non verbale, qui permet aux individus de partager des idées, de transmettre des émotions et de coordonner efficacement leurs actions.
Apprentissage social
Le comportement social facilite l’apprentissage des autres par l’observation, l’imitation et l’instruction, ce qui peut conduire à l’acquisition de nouvelles compétences, connaissances et comportements.
Culture et traditions
Le comportement social joue un rôle dans la transmission et la préservation des valeurs culturelles, des croyances, des pratiques et des traditions à travers les générations, aidant à maintenir un sentiment d’identité et de continuité au sein des sociétés.
Normes et règles sociales
Le comportement social aide à établir et à maintenir des normes et des règles sociales qui régissent la façon dont les individus doivent se comporter dans différentes situations, ce qui peut contribuer à l’ordre social, à la stabilité et à la cohésion.
Résolution de conflits et négociation
Le comportement social permet aux individus de résoudre les différends, de négocier les différences et de parvenir à des compromis, ce qui peut prévenir ou réduire la probabilité de conflits et promouvoir l’harmonie sociale.
Soutien émotionnel et empathie
Le comportement social encourage les individus à fournir un soutien émotionnel et de l’empathie aux autres, ce qui peut aider à atténuer le stress, à favoriser la résilience et à promouvoir la santé mentale.
Influence sociale et conformité
Le comportement social peut conduire à l’influence et à la conformité sociales, ce qui peut encourager les individus à adopter des attitudes, des valeurs et des comportements socialement acceptés et décourager les actions déviantes ou nuisibles.
Évolution et survie
D’un point de vue évolutif, le comportement social a été crucial pour la survie et la reproduction de nombreuses espèces, y compris les humains, en favorisant la coopération, le partage des ressources et la protection contre les menaces potentielles.
Par Andreï Ionescu, Terre.com Rédacteur personnel
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