Course en tandem - Tandem running
La course en tandem est un phénomène d'apprentissage social observé principalement chez les fourmis , par lequel une fourmi conduit une autre fourmi indigène du nid à la source de nourriture qu'elle a trouvée. La course en tandem est également utilisée pour trouver et choisir de meilleurs nouveaux sites de nidification vers lesquels la colonie peut émigrer. La fourmi suiveuse maintient le contact avec la fourmi de tête en touchant fréquemment les pattes et l'abdomen de la meneuse avec ses antennes. En tant que prédateurs, charognards et herbivores, les fourmis ont une variété de sources de nourriture, pour lesquelles elles peuvent voyager jusqu'à 200 mètres de leur nid, vaporisant une traînée d'odeurs au fur et à mesure. Pour guider leurs proches vers de nouvelles sources de nourriture, les fourmis présentent l'un des rares exemples d'enseignement interactif en dehors de la classe des mammifères. L'apprentissage social par l'enseignement exige que l'observateur naïf modifie son comportement et acquière certaines compétences ou connaissances plus rapidement qu'il ne l'aurait fait de manière indépendante et que l'enseignant encoure un certain coût. Pour que le suiveur apprenne les repères, le leader doit voyager beaucoup plus lentement et faire des arrêts fréquents pour vérifier son suiveur. En fin de compte, la connaissance de la route vers la nouvelle source de nourriture peut être transmise à toute la colonie lorsqu'un suiveur devient un leader, faisant de la course en tandem une pratique efficace pour gagner du temps.
Espèces qui utilisent la course en tandem
Fourmis (Par genre)
- Temnothorax
- Diacamma
- Pachycondyle
- Camponote
- Hypoponère
- Paltothyreus
- Ponera
- Cardiocondyle
- Chalépoxène
- Harpagoxène
- Leptothorax
Termites
- Reticulitermes speratus
- Reticulitermes flaviceps
- Reticulitermes chinensis
Comment les fourmis exécutent la course en tandem
Les fourmis individuelles utilisent des indices célestes et terrestres ainsi que leur propre détection de mouvement pour naviguer, mais la recherche de nourriture en éclaireur n'est pas leur seule stratégie pour trouver des ressources alimentaires. Jusqu'à 35 pour cent des fourmis quittant le nid se nourrissent en tandem.
Des études ont montré que la vision ne joue un rôle dans la navigation que lors des courses en tandem, mais ne joue aucun rôle pour les suiveurs dans le suivi du leader. Le suiveur ne dépend que des informations tactiles et phénoménales. Des expériences dans lesquelles les chercheurs altèrent la vision des fourmis ont révélé que les fourmis aveugles étaient plus susceptibles de suivre que de diriger, mais pouvaient toujours occuper le rôle de suiveur ou de leader, cependant, pour les paires où le leader était pleinement voyant, leur course en tandem était généralement plus fluide et plus rapide. Ainsi, on peut conclure que la vue est utilisée pour la navigation avec d'autres systèmes d'orientation, mais n'est pas le mécanisme par lequel les fourmis effectuent leur course en tandem. Des recherches ont montré que les leaders se fient au retour tactile des suiveurs lors d'une course en tandem. Le suiveur suivra de près le leader, et le leader ne courra rapidement qu'après avoir été touché par les antennes du suiveur.
Pendant les courses en tandem, en plus des signaux tactiles, les fourmis peuvent également utiliser des signaux chimiques. Les sentiers de phéromone aident à maintenir le lien entre les fourmis, facilitent l'apprentissage et facilitent la navigation. Les pistes chimiques peuvent permettre aux suiveurs de s'arrêter et d'examiner les points de repère avant de rejoindre le leader. Les animateurs, qui sont les enseignants, sont plus susceptibles de tracer des pistes pendant les courses en tandem avant que pendant les courses en tandem inversées. La plupart des leaders déploient leur gaster pendant les courses en tandem vers l'avant, contrairement aux suiveurs. Pendant les courses en tandem inversées, la plupart des leaders déploient leur gaster en position haute ou médiane car à ce moment-là, les fourmis ont appris la route et les sentiers ont déjà été tracés, de sorte que les suiveurs sont moins susceptibles de se perdre.
Les fourmis suiveuses ne sont pas nécessairement des butineuses naïves. Lorsque les fourmis principales ont été retirées expérimentalement lors de courses en tandem, 40 pour cent des fourmis suiveuses ont atteint avec succès la zone de recherche de nourriture après une brève recherche, ce qui prouve que les suiveuses étaient déjà des butineuses expérimentées.
Coûts et bénéfices
Le temps qu'il faut au leader pour atteindre la source de nourriture lors d'une course en tandem est multiplié par quatre. Cependant, le suiveur pourra trouver la source de nourriture beaucoup plus rapidement lors d'une course en tandem par rapport à la recherche seule. De plus, le chef bénéficiera de l'aide d'une autre fourmi pour ramener la nourriture au nid. Les fourmis fourragères expérimentées participeront souvent à des courses en tandem en tant que suiveuses vers un arbre ou un site d'alimentation familier. Cela peut être dû au fait que les arbres et autres sites sont souvent des structures complexes à parcourir, et le chef peut guider la fourmi expérimentée vers une nouvelle source de nourriture au sein du même système. Il y a aussi un coût pour suivre les fourmis qui sont séparées du chef (ou « perdues ») lors d'une course en tandem. Lorsque les fourmis qui couraient en tandem étaient séparées expérimentalement en laboratoire, les fourmis perdues se livraient à un comportement de recherche, où elles revenaient souvent au point où elles étaient séparées de leur chef, et leur vitesse de marche était ralentie de près de 50 %. Il y a cependant un avantage à être séparé du leader dans certains cas ; l'exploration indépendante est essentielle à la pratique de la course en tandem. Grâce à une exploration indépendante, les fourmis peuvent découvrir de nouvelles routes plus directes et ainsi réduire la durée de leurs courses en tandem ultérieures qu'elles mèneront. L'exploration indépendante est la base de l'amélioration des itinéraires en course en tandem.
Enseignement et apprentissage social
La course en tandem est une forme de recrutement et de communication qui implique l'enseignement et l'apprentissage social. L'expérience influence la tendance à s'engager dans la course en tandem plus que l'âge. Temnothorax albipennis de tous âges peut participer à la course en tandem, mais les personnes expérimentées sont plus susceptibles de le faire. Les fourmis expérimentées plus âgées sont également plus susceptibles de conduire lentement et d'être précises. Les jeunes fourmis inexpérimentées sont capables de mener et de suivre en tandem, mais elles mènent plus vite et sont moins précises.
Lorsqu'une fourmi pratique seule, elle peut en apprendre encore plus. Les fourmis ne sont capables de raccourcir la durée des courses en tandem et de transférer les informations plus rapidement que si elles explorent indépendamment la zone entre être un suiveur et devenir un leader. L'exploration indépendante est bénéfique car elle conduit à un itinéraire amélioré et à une direction plus précise des courses en tandem. Un seul épisode d'exploration indépendante est nécessaire pour l'amélioration, et des explorations indépendantes supplémentaires n'améliorent pas davantage les courses en tandem. Si un leader perd son suiveur pendant une course, il peut continuer jusqu'à sa destination plutôt que de faire demi-tour pour trouver un autre suiveur, car c'est une chance d'exploration indépendante, ce qui peut améliorer les futures courses. La course en tandem combine l'apprentissage social et l'apprentissage individuel afin de maximiser les avantages de cette pratique. Les informations exactes qui sont transférées entre le suiveur et le leader ne sont pas connues, mais la fourmi suivante acquiert les mêmes informations qu'elle aurait obtenues si elle avait trouvé le nid par elle-même. Si le nouveau site de nidification est loin de l'ancien, la course en tandem permet aux suiveurs de le trouver plus rapidement qu'ils ne l'auraient fait s'ils avaient utilisé l'exploration individuelle.
Dans les termites
En dehors des fourmis, des courses en tandem ont été observées dans le genre Reticulitermes , qui comprend les termites . Chez Reticulitermes speratus , la course en tandem a été observée en tant que comportement homosexuel avec des mâles suivant des mâles et des femelles suivant des femelles afin de réduire la prédation. En participant à la course en tandem, les termites augmentent leur risque de rencontre avec des prédateurs, mais ce risque est contrebalancé par les avantages de la diminution de leur risque post-rencontre . Le prédateur est capable de capturer un seul animal à la fois, donc en utilisant la course en tandem, le risque individuel de prédation de chaque termite est diminué par l' effet de dilution .
La course en tandem est également utilisée pour la sélection sexuelle chez les termites. Il y a souvent une compétition entre les mâles qui courent en tandem sur lesquels les termites seront en position arrière. Le mâle en position arrière est donc plus fort et plus gros, et lorsque le couple de coureurs tandem rencontre une femelle, elle privilégiera le mâle arrière.