Introduction:
Les animaux sont confrontés au défi de trouver de la nourriture pour survivre dans des environnements incertains et dynamiques. Alors que certains animaux peuvent s’appuyer sur des comportements innés, d’autres ont la capacité d’optimiser leurs stratégies de recherche de nourriture grâce à l’apprentissage et à l’adaptation. Dans cette étude, nous avons étudié la capacité d'un organisme modèle fascinant, le ver Caenorhabditis elegans, à apprendre et à améliorer son comportement de recherche de nourriture en fonction des signaux sociaux de ses pairs.
Matériels et méthodes:
Nous avons mené des expériences dans des environnements de laboratoire contrôlés avec des vers individuels et des ensembles de cohortes génétiquement marquées. À l’aide de dispositifs microfluidiques, nous avons créé des scénarios dans lesquels les vers rencontraient deux parcelles de nourriture bactérienne distinctes, chacune ayant des qualités différentes (valeur nutritionnelle, densité). En analysant les mouvements et les comportements alimentaires des vers, nous avons mesuré leurs préférences alimentaires.
Conception expérimentale :
L'expérience était composée de deux groupes :un groupe « expérimenté » et un groupe « naïf ». Dans le groupe expérimenté, les vers ont pu interagir et apprendre auprès d’un ensemble d’« enseignants » étiquetés. Les enseignants avaient déjà une expérience de recherche de nourriture dans le même environnement, et leurs comportements ont été enregistrés et analysés pour identifier leurs stratégies de recherche de nourriture. En revanche, le groupe naïf était constitué de vers qui n’avaient aucune expérience ni interaction sociale préalable.
Apprentissage et comportement adaptatif :
Nous avons constaté que les vers du groupe expérimenté présentaient des performances de recherche de nourriture nettement supérieures à celles du groupe naïf. En analysant leurs schémas de déplacement, nous avons observé que les vers expérimentés étaient plus efficaces pour passer d’une parcelle de nourriture à l’autre face à des conditions environnementales changeantes. Ils avaient tendance à rester plus longtemps sur le patch alimentaire de meilleure qualité et changeaient plus rapidement lorsque la valeur nutritionnelle du patch diminuait.
Influence sociale :
Des enquêtes plus approfondies ont révélé que l'amélioration du comportement de recherche de nourriture des vers expérimentés était directement influencée par les signaux sociaux des enseignants. Lorsqu'ils étaient confrontés à des environnements ambigus où les deux parcelles de nourriture semblaient tout aussi attrayantes, les vers expérimentés avaient tendance à imiter les choix de recherche de nourriture des enseignants. Cela suggère que les vers peuvent apprendre et adopter des stratégies de recherche de nourriture efficaces auprès de leurs pairs, augmentant ainsi leurs chances de survie.
Mécanismes et signification évolutive :
Notre étude a révélé les capacités sophistiquées d’apprentissage social de C. elegans, un organisme précédemment reconnu pour la simplicité de ses circuits neuronaux. La capacité remarquable des vers à modifier leur comportement de recherche de nourriture en réponse à des signaux sociaux offre un aperçu de l'évolution de l'apprentissage et de l'adaptation dans des environnements naturels complexes. Comprendre les mécanismes qui sous-tendent ce comportement d'apprentissage social peut fournir des informations précieuses sur les capacités cognitives et la nature adaptative des organismes, même les plus simples.
Conclusion:
Nos résultats démontrent que les vers peuvent apprendre de leurs pairs pour optimiser leur comportement de recherche de nourriture. En ajustant leurs réponses en fonction des signaux sociaux, les vers sont mieux équipés pour naviguer dans des environnements imprévisibles, ce qui peut conférer des avantages en termes de condition physique et de survie. Cette recherche enrichit notre compréhension du comportement social et de l’intelligence des vers, élargissant ainsi les horizons de nos connaissances sur l’apprentissage et l’adaptation dans le monde naturel.
