olfaction 1

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L3 option biologie et physiologie comparées
La communication olfactive dans le monde animal
(1)
Alain Hamon (2008)
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Schéma général de la communication chimique entre
les animaux
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Nature et origine des molécules odorantes
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Les molécules de la communication interspécifique
Les kairomones ont un effet bénéfique pour
lorganisme receveur. Molécules permettant la
détection et la localisation de la nourriture
(nombreux exemples chez les prédateurs, les
parasites, les xylophages, les phytophages, etc .
. .
CO2, 4 méthyl-phénol, lactate
odeur de cadavres
NH2-(CH2)4-NH2 putrescine
NH2-(CH2)5-NH2 cadavérine
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Les molécules de la communication interspécifique
Les allomones ont un effet bénéfique pour
lindividu émetteur. ex substances défensives
telles que lacide formique, la benzoquinone . .
.
Formica rubra projetant de lacide formique
Brachynus crepitans prêt à bombarder un intrus
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Les phéromones molécules de la communication
intraspécifique
Phéromones sexuelles favorisent la rencontre
des sexes et laccouplement
En 1911, Jean-Henri Fabre montre quun paon de
nuit femelle attire des mâles à plusieurs
kilomètres ! Il suspecte que les femelles
émettent une substance odorante attractive et se
demande où se trouve le "nez" des mâles. En
1919, Karl Von Frisch montre le rôle des antennes
dans la perception des odeurs chez labeille. En
1959, Adolf Butenandt isole la 1ère phéromone
sexuelle (le bombycol)
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Les phéromones molécules de la communication
intraspécifique
Les phéromones sexuelles sont aussi présentes
chez les mammifères. Ex le hamster doré.
Les sécrétions vaginales de la femelle
contiennent du diméthyldisulfure (DMDS), une
molécule volatile qui attire les mâles à
distance. Le mâle explore alors la femelle de
son museau Les sécrétions vaginales de la
femelle contiennent aussi de laphrodisine, une
petite protéine (non volatile) qui stimule le
comportement de monte du mâle.
WC Agosta (992). Heidelberg
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Les phéromones molécules de la communication
intraspécifique
? Phéromones de piste déposées sur le sol,
elles permettent de guider dautres individus
vers une source de nourriture, un ennemi à
neutraliser, un nouvel abri, etc . . Exemple
les fourmis
Les phéromones de piste sont produites par une
ou plusieurs glandes abdominales. Nature très
diverse des phéromones de piste selon les espèces
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Les phéromones molécules de la communication
intraspécifique
? Phéromones dorientation chez labeille, les
glandes dorsales ou glandes de Nasonov produisent
des substances terpéniques à lodeur
caractéristique (géraniol, acide géranique,
citral . . .). Ces phéromones, libérées dans
latmosphère à lentrée de la ruche, aident les
butineuses à retrouver la colonie. Le citral et
le géraniol (21 ratio) sont utilisés par les
apiculteurs pour attirer des essaims vers des
ruches vides.
Une ouvrière exposant ses glandes de Nasonov
(trait blanc) et battant vigoureusement des ailes
pour disperser ses phéromones dorientation.
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Les phéromones molécules de la communication
intraspécifique
? Phéromones dalarme alertent les autres
individus de la présence dun danger potentiel
cornicule
bêta-farnésène
Les pucerons alertés par le ?-farnésène fuient ou
se laissent tomber de leur support. Chez les
abeilles, lalerte permet de recruter des
ouvrières sur un rayon de plusieurs centaines de
mètres et entraîne un comportement dattaque
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Les phéromones molécules de la communication
intraspécifique
? Phéromones territoriales déposées dans
lenvironnement elles permettent de " marquer un
territoire ". Chez les Canidés, elles sont
contenues dans les urines. Chez les Cervidés,
elles sont contenues dans les sécrétions des
glandes pré-orbitaires. Le marquage se fait par
frottement de la tête contre des branches.
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Les phéromones molécules de la communication
intraspécifique
? Phéromones dagrégation favorisent la
rencontre dindividus des deux sexes, par exemple
autour dune source de nourriture Ex la
frontaline
Aux USA, le scolyte Dendroctonus frontalis creuse
des galeries dans le tronc de pins affaiblis. Les
premiers individus ayant colonisé un arbre
attirent des milliers dautres individus grâce à
lémission de frontaline (flatulences). Cette
phéromone provoque donc une attaque en masse de
larbre affaibli.
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Les phéromones molécules de la communication
intraspécifique
? Phéromones sociales règlent les interactions
entre individus dune même société
La substance royale des abeilles, secrétée par
les glandes mandibulaires, est formée de
plusieurs molécules qui, ensemble, déterminent le
comportement et la physiologie des ouvrières
(inhibition du développement des ovaires).
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Propriétés des phéromones bilan
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Propriétés des phéromones bilan
? Les phéromones peuvent correspondre à une
seule molécule ou à un mélange de molécules.
Certaines phéromones sont très complexes (jusquà
30 composés). Leur efficacité dépend de la
concentration des composants du mélange. ? Les
phéromones intervenant dans la communication à
distance sont volatiles grâce à leur faible masse
moléculaire (Clt18). Celles qui interviennent dans
la communication par contact ne sont pas
volatiles (ex phéromones de piste, aphrodisine
du hamster . . ). ? Les phéromones ne sont en
général perçues (comme phéromones) que par les
individus de la même espèce, mais il existe des
exemples de convergence évolutive.
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Un exemple dinteractions allomones-kairomones-phé
romones
Attaque initiale
Les substances volatiles émises par des pins
affaiblis ou blessés jouent le rôle de kairomones
pour les femelles du scolyte D.frontalis .
Attaque massive
La frontaline est une phéromone dagrégation,
mais aussi une kairomone car elle attire un
prédateur des scolytes, Thanasimus dubius ?
Fin de lattaque
La verbénone émise par les mâles à concentration
élevée inhibe les effets de la frontaline et joue
donc le rôle dallomone.