Comment les abeilles voient-elles ?

1. Le système visuel des abeilles est très différent du nôtre

La nature faisant bien les choses, pour quelles raisons et dans quelles situations la vision par l’abeille de son environnement, est-elle plus avantageuse ou désavantageuse. Aucun animal ne voit la même chose disent les scientifiques ;il existe autant de forme de vision qu’il existe de types d’yeux et d’espèces : plus d’un million. Si toutes les sortes d’yeux sont dans la nature, c’est parce que la vision de chaque espèce est adaptée à son mode de vie. Il faut des yeux pour fuir, pour tuer, pour se déplacer ou encore pour séduire. Plus un animal a des rapports riches avec son environnement, plus ses organes des sens sont complexes et c’est particulièrement vrai pour la vision, et surtout pour la vision chez l’abeille.

Les abeilles ont un système visuel très différent du nôtre. Elles possèdent des yeux composés, c’est-à-dire formés de multiples facettes agissant chacune comme un récepteur lumineux indépendant. Ils contiennent en moyenne 5000 de ces facettes que l’on appelle ommatidies et entre lesquelles se trouvent des poils ciliaires. Lorsqu’un objet se trouve suffisamment proche, les rayons qui arrivent directement sur une ommatidie passent au travers de la lentille et stimulent les récepteurs situés au fond de l’organe. L’image de l’objet est ensuite reconstituée dans le cerveau à partir de tous ces signaux comme un canevas. à gauche vue humain; à droite vue reconsituée de l’abeille

Elle dispose de 5 yeux don’t 2 gros constitués de plusieurs milliers de facettes hexagonales.
Le nombre de facettes (ou ommatidies) par Œil est de:

• 4000 à 6000 pour l’ouvrière
• 3000 à 4000 pour la reine
• 7000 à 8600 pour le faux-bourdon

Chaque facette perçoit la lumière indépendamment de sa voisine. Le cerveau intègre les informations reçues par chaque facette et forme une image mosaïque

 

Œil composé, schéma en coupe d’une ommatidie

Chaque ommatidie se présente et fonctionne comme un récepteur visuel indépendant qui capte la partie du champ visuel situé juste devant lui, mais aucune image ne s’y forme: celle-ci est recomposée à partir des informations transmises par l’ensemble des facettes. Un objet situé dans le champ visuel de l’œil de l’abeille émet des rayons dans toutes les directions, intéresse l’œil dans sa globalité, mais seul le rayon dirigé exactement dans l’axe du rabdomère ou bâtonnet rétinien sera enregistré.

 

2. Comment l'abeille voit-elle son environnement ?

Chaque ommatidie ne saisit qu'un point lumineux de l'image entière. Le rassemblement de tous ces points de lumière construit une photo granuleuse, en canevas, comme la trame des journaux ou des magazines. On ne sait pas exactement comment le cerveau de l'abeille interprète ces images, car le cerveau de l'abeille possède cent fois moins de connections nerveuses visuelles que le nôtre, mais cette économie est indispensable compte tenu de la petite taille de l'insecte.

La capacité de déchiffrage de l'œil de l'abeille est plus faible que celle de la plupart des vertébrés. Il a été mesuré que l'abeille ne décrypte que le 60ème de ce que voit l'œil humain. Cela signifie que deux obstacles distincts, que l'homme peut distinguer séparément à une distance de 18 m ne seraient vu distinctement par l'abeille qu'à partir de 30 cm. Plus l'objet est loin, moins de facettes voient l'objet et plus difficilement il est déchiffrable. La complexité de l'œil interdit toute possibilité de précision. Ce qui signifie que si l'homme avait un œil complexe pour les mêmes possibilités il devrait avoir 1 m de diamètre. Inversement, si l'abeille avait un œil photographique comme l'homme, pour le même résultat qu'un œil à facettes, il serait beaucoup plus lourd que l'abeille elle-même.

La distance des éléments est donc l'un des points faibles de la vue des abeilles. Plus l'objet est éloigné, moins il y a de facettes qui en perçoivent le rayonnement. L'autre handicap est celui de la perception des formes. Comme les yeux des abeilles sont immobiles, leur structure arrondie déforme la vision des objets autour d'un point central plus ou moins fidèle.

Ces faiblesses sont compensées par une grande sensibilité au mouvement. En effet, la sensibilité des facettes permet à l'abeille de percevoir plus de deux cents images par seconde, alors que l'humain n'en discerne qu'une vingtaine. Il est alors facile de repérer les autres insectes, d'éviter les prédateurs et de détecter les fleurs en volant.

 

En outre, les abeilles possèdent trois ocelles situées sur le sommet de leur crâne. Il s'agit d'yeux simples qui ne produisent pas d'image mais sont sensibles aux variations lumineuses. Cela est utile à l'insecte pour sortir de la ruche et pour stabiliser son vol par rapport à la position du ciel et du sol.

3. Doit-on en déduire que l'abeille voit moins bien que l'homme ?

La réponse n'est pas évidente ; car l'abeille voit autrement et de plus à l'heure actuelle nous ne savons pas comment son cerveau interprète l'image. Par contre, l'œil complexe a un grand avantage. Quand un objet se déplace dans le champ de vision, les ommatidies sont actionnées ou éteintes à tour de rôle. Il résulte de cet effet de compilation que les insectes peuvent bien mieux estimer si un objet est en mouvement ou s'il est immobile, et réagir en conséquence. Par exemple, on a constaté que les butineuses visitent avec plus d'empressement les fleurs ballottées par le vent que celles qui sont immobiles. Le décryptage de l'image est plus efficace avec un oeil complexe qu'avec l'œil humain, car l'œil complexe procure de loin une plus grande rapidité d'analyse, une fréquence plus élevée de vision séquentielle.

Les modifications du champ de vision, dont la fréquence est supérieure à 20 fois par seconde, sont perçues par l'œil humain comme une image continue. Chez l'abeille, la taux de vision séquentielle est largement supérieur à 100 fois par seconde. Ainsi un film d'Hollywood serait pour l'abeille une suite d'images immobiles et de noirs. Les tours de passe-passe sont facilement décryptés par l'abeille, car les mouvements de la main sont moins rapides que la vision par son oeil complexe.

L'avantage d'un oeil complexe pour des insectes vivant de pillage est, par exemple qu'ils peuvent traverser une forêt compacte sans se cogner et capturer d'autres insectes volant eux aussi à grande vitesse, ou au contraire, échapper au prédateur. Les yeux complexes sont ainsi les mieux appropriés et les plus aptes pour constater de très faibles modifications d'une image ou d'un mouvement en un très court instant.

 

 

Au niveau des couleurs, les abeilles possèdent une vision trichromatique. Chaque ommatidie contient neuf récepteurs dont quatre sont sensibles au vert, deux au bleu et deux aux ultraviolets. On constate que la vision du rouge est limitée.

 

4. L'œil dont la nature a doté l'abeille est-il le mieux adapté à son mode d'existence ?

A partir des caractéristiques physiologiques d'un organisme, de son mode de vie et de son espace vital, on peut risquer certaines déductions : quels facteurs importants pourraient influencer sa vie et sa survie. Mais ceux-ci ne correspondent pas impérativement à la réalité. C'est une stratégie heureuse de la nature, le développement d'un mode de vie qui comporte une grande variabilité de caractères : variations génétiques ou mutations à partir desquelles il y a des spécialisations qui leur permettent de s'adapter parfaitement à leur environnement.

Tous les insectes sont nantis d'yeux complexes et cependant colonisent les espaces de vie les plus diversifiés, nécessitant une grande variabilité de systèmes de vision. Il existe des insectes volants diurnes et d'autres nocturnes ; volants qui se déplacent très vite ou marchent très lentement. Et malgré ces différences l'anatomie de base de leurs yeux est identique, bien qu'elle ne soit pas forcément idéale. C'est bien souvent le cas de la multitude d'insectes de toutes sortes, de toutes tailles qui peuplent notre environnement.

Pour l'abeille, le plus important est d'apercevoir à temps des objets en mouvement, comme d'autres abeilles ou des prédateurs, et le sol défilant sous elle lorsqu'elle vole à 7 mètres par seconde.

La vision des ultraviolets confère des colorations surprenantes aux fleurs et au paysage.

C'est Karl von Frisch (1886-1982), prix Nobel 1973, qui démontra la vision des couleurs par l'abeille à la suite de très nombreuses expériences conduites pendant plusieurs années.

La sensibilité aux ultraviolets fut pour lui une incroyable découverte. En effet, les fleurs qui nous paraissent uniformément colorées sont bien différentes, vues par l'abeille. Les ultraviolets font apparaître des lignes qui convergent des pétales vers le cœur de la fleur la où se trouve le nectar. Il y a quelques temps, à Berlin, on a mis au point une nouvelle méthode de mesure du spectre floral qui permet des reproductions à l'aide de couleurs fausses.(bleu pour ultraviolet, vert pour bleu, rouge pour vert). Les excitations relatives des cellules rétiniennes sont ainsi reproduites en prenant en compte les capacités de résolution de l'œil de l'abeille pour chaque point de l'image. De cette façon, on a une description adéquate et une analyse du signal de la plante et aussi la traduction de l'interaction entre la fleur comme émetteur de signal et l'abeille comme récepteur de signal. Par exemple une orchidée qui nous paraît uniformément rougeâtre est en réalité colorée avec une multitude de nuances qui sont saisies par les cellules rétiniennes.

La partie haute est captée par les cellules du vert, la partie basse par les cellules du bleu et de l'ultraviolet. Ainsi on peut comprendre comment l'abeille décrypte une fleur.

Reconstitution partielle de la vision d'une abeille

 

5. Conclusion: A savoir pour la pratique apicole

On ne peut pas vraiment dire que l'abeille voit mieux que l'homme. Elle possède les avantages qu'offre un oeil complexe, c'est-à-dire une plus grande rapidité d'analyse. Elle peut par exemple analyser instantanément si un objet est en mouvement ou pas ; une fréquence plus élevée de vision séquentielle. Cependant, elle possède également de grands désavantages avec une profondeur de champ et donc une acuité visuelle très faible.

Nous savons désormais comment l'abeille perçoit son environnement et à quoi lui sert cette vision assez particulière. Cependant, nous sommes à l'heure actuelle encore incapables d'expliquer comment le cerveau de l'abeille traduit ces images, ni quelles suites en résultent. Celui-ci possédant cent fois moins de connections que le nôtre compte tenue de la petite taille des abeilles.

• Les abeilles distinguent 3 couleurs : Le bleu, le vert et les ultraviolets.
  Les autres couleurs leur apparaissent en noir. Les dégradés de bleu et de vert leur apparaissent avec un décalage de teinte par rapport à notre vision. Par exemple le jaune leur apparait comme du vert plus ou moins pâle. L'ultraviolet ne peut être perçu par nos rétines (d'où une fois de plus la mise en évidence de la supériorité technique des abeilles sur l'homme.)

 

Les fleurs illuminées par des ultraviolets, dévoilent des dessins utiles aux abeilles pour mieux les guider vers le nectar. Ces guides à nectar sont plus ou moins visibles pour l'homme sur des fleurs comme les pensées. Ces guides permettent à des fleurs rouges (le coquelicot par ex.) moins visibles pour les abeilles de compenser cette faiblesse pour leur pollinisation.

• Les abeilles "voient" aussi le rouge
  Contrairement à ce qui est souvent écrit dans des livres ou des sites d’apiculture, il est faux de dire que les abeilles ne voient pas les objets rouges et qu’il ne faut pas peindre les ruches en rouge ! En effet, cela dépend aussi de la réflectance (ou de l’absorbance) dans la zone ultra-violette, laquelle échappe complètement à notre vision ! Ce n’est pas en se fiant à notre vision d’une peinture rouge que l’on peut savoir si la peinture absorbe ou non les UV.

• Les abeilles ne voient pas dans le noir
  Un filet de lumière pénètre dans la ruche par le trou d'envol et permet de voir un peu, mais c'est par ses autres sens très développés que l'abeille se repère dans la ruche. Les abeilles n'y voyant pas dans le noir, elles ne sortent pas de la ruche la nuit. Excepté lorsque l'on les déplace la nuit, mais alors elles ne s'envolent pas et marchent sur les parois extérieures de la ruche. Si elles tombent la nuit lors du portage, elles ne retrouvent pas leur ruche.

• La couleur noir déplait aux abeilles
  Le noir est une couleur que l’abeille ne distingue pas avec précision. De nombreuses couleurs, comme le rouge, lui apparaissent en noir. L’ignorance étant mère de la peur, il est possible que le fait de mal distinguer un individu en noir effraie l’abeille. Une très ancienne tradition orale slave rapporte que les colonies d’abeilles ont retenu que les ours (noirs) sont leurs plus redoutables prédateurs. Un humain habillé de noir ou des animaux noirs lui rappellent peut-être l’ours, d’où ce réflexe inné de défense, voire d’attaque.

  Le blanc est également très mal distingué par les abeilles car il leur apparaît en brillance claire. Face à ce halo un peu flou, l’abeille perd ses repères. C’est probablement pour cette raison que la tenue de l’apiculteur est blanche… mais la couleur blanche est aussi plus confortable pour travailler au rucher, en été.

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