Chapitre 6 — Communication intra-spécifique et sélection sexuelle · Topic 1 :
Modes de communication chez les animaux · Leçon 1.2
Une butineuse rentre à la ruche. Elle vient de trouver un massif de fleurs riche en nectar,
à 800 mètres au sud-est. Comment va-t-elle transmettre cette information aux autres ouvrières
qui n’ont jamais vu ces fleurs ? Ni cri, ni odeur suffisamment précise : elle va
danser. Ses mouvements, décryptés par le biologiste autrichien
Karl von Frisch, encodent avec précision la direction et la distance de la
source. Cette découverte, récompensée par le prix Nobel 1973, est l’un des exemples les plus
spectaculaires de communication animale : un véritable langage symbolique chez un
insecte.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- Situer l’abeille domestique Apis mellifera dans le monde des insectes sociaux.
- Distinguer la danse en rond de la danse frétillante et savoir quand chacune est utilisée.
- Expliquer le codage de la direction (angle vs. verticale = angle vs. soleil).
- Expliquer le codage de la distance (durée du frétillement).
- Analyser les expériences de von Frisch comme argument scientifique en trois temps.
- Comprendre pourquoi on parle de « langage symbolique animal ».
🧭 Plan de la leçon
- L’abeille domestique : une société eusociale.
- Les deux types de danse : rond et frétillante.
- Codage de la direction et de la distance.
- Argument scientifique : les expériences de von Frisch (1920-1940).
- Un langage symbolique animal : portée et limites.
1. L’abeille domestique : une société eusociale
L’abeille domestique Apis mellifera vit en colonies pouvant compter
40 000 à 60 000 individus, organisées selon un modèle très
particulier appelé eusocialité. Une société eusociale se caractérise par :
- Une reine unique qui pond tous les œufs.
- Des ouvrières stériles (femelles) qui assurent toutes les tâches :
nettoyage, nourrissage des larves, construction des rayons, butinage, défense. - Un chevauchement de générations (mère et filles vivent ensemble).
- Une coopération permanente entre membres.
Dans une telle société, la circulation de l’information est vitale. Une
butineuse qui découvre une source de nectar doit rapidement transmettre sa position aux autres
ouvrières, sinon la ressource sera épuisée ou disparaîtra avant d’être exploitée. C’est là
qu’intervient la danse, la communication phare des abeilles.
2. Les deux types de danse : rond et frétillante
Karl von Frisch a identifié deux danses distinctes, utilisées selon la
distance de la source de nourriture par rapport à la ruche :
| Danse | Distance de la source | Description du mouvement | Information codée |
|---|---|---|---|
| Danse en rond | Source proche (< 100 m) | L’abeille tourne en cercle sur elle-même, changeant régulièrement de sens. | Présence d’une source proche (pas de direction précise). |
| Danse frétillante (en 8) | Source lointaine (> 100 m) | L’abeille parcourt un « 8 » avec un segment central rectiligne pendant lequel elle agite l’abdomen (frétillement). |
Distance ET direction précises de la source. |
La danse a lieu sur les rayons verticaux de la ruche, dans l’obscurité. Les
autres ouvrières la perçoivent par contact tactile (elles suivent la danseuse
antennes tendues) et par les vibrations transmises à travers la cire. Il s’agit
donc d’une communication à la fois tactile et vibratoire.
3. Codage de la direction et de la distance
La danse frétillante est un chef-d’œuvre de codage symbolique. Deux informations distinctes
y sont encodées simultanément.
Sur le rayon vertical, la verticale = position du soleil. L’angle entre le
segment rectiligne de la danse et la verticale du rayon reproduit exactement l’angle
entre la source de nourriture et la direction du soleil vues depuis la ruche.
- Danse frétillante verticale vers le haut → source dans la direction
du soleil. - Danse vers la droite à 45° → source à 45° à droite du soleil.
- Danse vers le bas → source dans la direction opposée au soleil.
La durée du frétillement (segment rectiligne du 8) est proportionnelle à
la distance à parcourir. Grossièrement : 1 seconde de frétillement ≈ 1 km à
parcourir. Plus la source est loin, plus l’abeille frétille longtemps.
L’abeille compense même le déplacement du soleil au cours de la journée :
si elle danse longtemps ou après une pause, elle ajuste son angle pour tenir compte du fait que
le soleil a bougé dans le ciel. C’est une performance cognitive remarquable pour un insecte au
cerveau de moins d’un millimètre cube.
Les abeilles peuvent aussi communiquer par des signaux chimiques : la
danseuse rapporte un peu du parfum des fleurs sur son corps, et elle partage des
gouttes de nectar avec ses congénères pour leur faire goûter la ressource. La danse indique la
position, mais l’odeur et le goût précisent l’identité de la fleur à chercher.
C’est une communication multimodale (tactile + chimique + gustative) !
4. Argument scientifique : les expériences de von Frisch (1920-1940)
Comment un biologiste peut-il prouver qu’un mouvement d’insecte encode réellement une
information spatiale précise ? Karl von Frisch (1886-1982), professeur à Munich, a consacré
plus de vingt années à cette question, dans un travail patient et rigoureux
qui lui a valu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1973 (partagé avec
Konrad Lorenz et Nikolaas Tinbergen).
Question de départ : Comment une butineuse ayant découvert une source
de nectar recrute-t-elle ses congénères pour l’exploiter ? Le retour à la ruche
contient-il de l’information sur la position exacte de la source, ou seulement sur
son existence ?
Protocole : Von Frisch installe une ruche vitrée
permettant d’observer l’intérieur en continu. Il place à des distances et angles connus
(10 m, 100 m, 500 m, 2 km…) des mangeoires colorées contenant de l’eau
sucrée. Il marque individuellement les butineuses avec des gouttes de peinture de
couleur pour suivre chaque abeille. Il note précisément la durée, l’orientation et
le nombre de tours de chaque danse observée, ainsi que la trajectoire des ouvrières recrutées.
Résultats observés : Il obtient une corrélation quantitative
précise entre : (a) l’angle de la danse par rapport à la verticale et l’angle
réel de la mangeoire par rapport au soleil ; (b) la durée du frétillement et la distance
réelle à parcourir. Les ouvrières recrutées se dirigent massivement vers la mangeoire
indiquée par la danse — et non vers d’autres mangeoires équivalentes placées ailleurs.
Conclusion : Von Frisch démontre l’existence d’un véritable
langage symbolique animal : une référence spatiale externe (la
position d’une source dans le paysage) est encodée dans un mouvement corporel
(l’angle et la durée d’une danse). C’est la première démonstration qu’un invertébré peut
transmettre une information abstraite et déclencher un comportement dirigé chez ses
congénères. Cette découverte a révolutionné l’éthologie et ouvert le champ
d’étude de la cognition animale.
5. Un langage symbolique animal : portée et limites
La danse des abeilles est qualifiée de langage symbolique parce que :
- Le signal (mouvement) ne ressemble pas à ce qu’il désigne (position d’une fleur).
C’est une convention arbitraire, comme un mot dans une langue humaine. - Il permet de communiquer sur des objets absents (fleurs invisibles depuis
la ruche), ce qui est très rare chez les animaux non humains. - Il encode plusieurs informations en parallèle (direction ET distance).
Attention toutefois : ce langage reste fermé et stéréotypé. L’abeille
ne peut pas inventer de nouveaux signes ni parler de choses variées (elle ne peut communiquer
que sur des sources de nourriture, d’eau ou de nids). Le langage humain est infiniment plus
puissant, mais la danse des abeilles reste un jalon fondamental dans la compréhension de
l’évolution de la communication.
Version courte, réutilisable en devoir surveillé (moins de 100 mots) :
« L’abeille Apis mellifera, insecte eusocial, communique la position des
sources de nectar par la danse, décryptée par Karl von Frisch (Nobel 1973). La danse en rond
(< 100 m) signale une source proche ; la danse frétillante en 8 (> 100 m) code la
direction (angle avec la verticale = angle avec le soleil) et la distance (durée du
frétillement). Von Frisch a démontré cette correspondance grâce à des mangeoires colorées
placées à distances connues et une ruche vitrée. C’est le premier langage symbolique animal
prouvé expérimentalement. »
🧠 À retenir absolument
- Apis mellifera : société eusociale (reine + ouvrières stériles).
- Deux danses : en rond (source < 100 m) et
frétillante en 8 (source > 100 m). - Direction : angle danse/verticale = angle source/soleil.
- Distance : durée du frétillement (≈ 1 s / km).
- Von Frisch (Nobel 1973) : mangeoires colorées + ruche vitrée →
premier langage symbolique animal démontré.
❓ Questions fréquentes
Comment les abeilles perçoivent-elles la danse dans le noir de la ruche ?
Elles ne voient pas la danse : elles la ressentent par le toucher (elles
suivent la danseuse antennes tendues) et par les vibrations transmises à
travers la cire des rayons. Certaines espèces d’abeilles utilisent aussi des sons
basse fréquence émis pendant le frétillement.
Comment l’abeille sait-elle où est le soleil quand il est caché ?
Grâce à la lumière polarisée du ciel bleu ! L’œil composé de
l’abeille détecte le motif de polarisation de la lumière solaire, qui permet de localiser
le soleil même quand il est derrière un nuage ou sous l’horizon. C’est une adaptation
remarquable étudiée aussi par von Frisch.
Pourquoi la danse est-elle sur un rayon vertical alors que le paysage est
horizontal ?
C’est la clé du codage : l’abeille transpose l’angle horizontal (par rapport
au soleil) en un angle vertical (par rapport à la gravité). Cette transformation abstraite
est l’un des aspects les plus fascinants du langage des abeilles. On l’a vérifiée en couchant
la ruche à l’horizontale : les danses perdent leur précision directionnelle.
D’autres abeilles utilisent-elles la même danse ?
Oui, mais avec des « dialectes » différents ! Les diverses espèces
d’Apis (abeille asiatique, géante, naine) utilisent aussi la danse frétillante,
mais la relation entre durée du frétillement et distance varie d’une espèce à l’autre. C’est
une preuve supplémentaire du codage conventionnel de ce langage.
Karl von Frisch a-t-il été contesté ?
Oui : dans les années 1960-1980, certains chercheurs (Adrian Wenner notamment) ont
soutenu que les abeilles se dirigeaient uniquement grâce à l’odeur. Les expériences
ultérieures (notamment avec une « abeille robot » dansante dans les années 1990) ont confirmé
définitivement les conclusions de von Frisch : la danse contient bien une information
spatiale décodée par les autres ouvrières.
🚀 Pour aller plus loin
Tu veux approfondir la communication animale et découvrir la sélection sexuelle ?
- Leçon 1.1 — Les modes de communication chez les animaux
- Leçon 2.1 — La sélection sexuelle et le choix des partenaires
- Leçon 2.2 — La queue du paon : un caractère paradoxal expliqué
Sources scientifiques : von Frisch K.,
The Dance Language and Orientation of Bees (Harvard University Press, 1967) ;
conférence Nobel 1973 (nobelprize.org) ; INRAE, Abeilles et pollinisation
(dossier en ligne) ; Seeley T.D., Honeybee Democracy (Princeton, 2010) ;
CNRS, Cognition des insectes sociaux.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.