Depuis la révolution industrielle, l’activité humaine a entraîné une augmentation du bruit dans l’environnement. Les bruits de la circulation, des avions, de la construction, etc. encombrent le paysage sonore extérieur, compromettant la capacité des animaux à envoyer et à recevoir des informations, ce qui est essentiel à leur survie et à leur reproduction.
Un duo de biologistes de l’université de Nebraska-Lincoln a publié l’une des premières études démontrant qu’un type d’animal, lorsqu’il est confronté au bruit généré par l’homme, est capable de modifier la façon dont il reçoit les informations sonores. Dans une récente publication de Current Biology, les biologistes Brandi Pessman et Eileen Hebets ont démontré que les toiles des araignées tisseuses d’entonnoirs transmettent les vibrations différemment en réponse à l’augmentation du bruit ambiant local. Cette flexibilité dans les propriétés de transmission des toiles suggère que les araignées peuvent intentionnellement tisser leurs toiles différemment pour gérer le bruit environnant et recevoir des informations sensorielles cruciales.
Fait particulièrement nouveau, l’étude montre également que les toiles individuelles transmettent les vibrations différemment selon que l’architecte de la toile a été prélevé dans un environnement urbain ou rural. Cela suggère que l’exposition passée d’une araignée aux bruits de l’environnement – et peut-être son patrimoine génétique – détermine sa flexibilité dans la construction de sa toile.
« L’une des choses les plus intéressantes que nous ayons découvertes est que les araignées urbaines et rurales réagissent différemment lorsqu’elles sont placées dans un environnement bruyant », a déclaré Pessman, chercheur postdoctoral en sciences biologiques et auteur principal de l’étude. « Cela signifie que les araignées qui ont une expérience différente du bruit – qu’elles l’aient vécu elles-mêmes ou que leur mère le leur ait transmis de génération en génération – réagissent différemment ».
Cette étude constitue une avancée majeure dans la compréhension de la gestion du bruit ambiant par les animaux. Il est bien connu que certaines espèces modifient leur production de communication pour contourner le problème : Certains oiseaux retardent leur chœur de l’aube jusqu’à ce que le bruit des avions diminue, et les rainettes brunes augmentent la hauteur de leur chant pour éviter le chevauchement avec les fréquences du bruit de la circulation, par exemple.
Mais jusqu’à présent, on sait peu de choses sur la manière dont les animaux modifient leur réception des sons. Cette lacune est due en partie à la difficulté d’étudier les structures sensorielles internes des animaux, comme les réseaux de nerfs qui permettent l’audition. Mais les araignées ont la particularité d’avoir une structure sensorielle externe : leurs toiles, qu’elles utilisent pour obtenir des indices sur les prédateurs, les proies, les partenaires potentiels et leur environnement général. De ce fait, l’araignée et sa toile constituent une porte d’entrée unique pour glaner des informations sur la réception des sons dans le bruit.
L’étude de Pessman et Hebets se concentre sur les bruits vibratoires, la principale forme de communication des araignées tisseuses d’entonnoirs, également connues sous le nom d’araignées de gazon ou, plus précisément, d’Agelenopsis pennsylvanica. Leurs toiles sont souvent reliées à des surfaces telles que des arbres, des rochers et des bâtiments, qui sont des conduits pour les vibrations causées par les bruits de l’environnement tels que la circulation et les machines. Les chercheurs ont émis l’hypothèse que les araignées de pelouse pourraient utiliser leurs toiles pour se protéger contre ces vibrations d’origine humaine, qui chevauchent souvent la gamme de fréquences utilisée par les araignées pour communiquer.
Pour tester cette théorie, Pessman a recueilli un total de 60 araignées tisseuses d’entonnoirs dans des zones urbaines et rurales de Lincoln et de ses environs, puis les a exposées à un bruit vibratoire faible ou fort pendant qu’elles tissaient des toiles pendant quatre nuits. Les chercheurs ont ensuite appliqué différents stimuli vibratoires pour évaluer la façon dont le son se propageait dans les toiles.
L’équipe a constaté que les araignées des zones urbaines qui avaient tissé des toiles dans des conditions de bruit intense avaient perdu plus d’énergie dans les vibrations à courte distance sur une gamme de fréquences plus large que tous les autres groupes. En d’autres termes, ces araignées, qui sont habituées à des bruits constants et de forte amplitude, construisaient des toiles qui réduisaient essentiellement leur environnement au silence. Il s’agit probablement d’un moyen d’éviter une stimulation excessive, de protéger leur capacité auditive et de leur permettre de détecter plus précisément les proies à proximité.
Les araignées rurales qui tissent des toiles dans un environnement très bruyant ont permis de faire une autre découverte importante. Pessman et Hebets ont constaté que ces toiles conservaient l’énergie sous forme de vibrations à plus longue portée, biologiquement pertinentes. Cela signifie que ces araignées ont réglé leurs toiles de manière à renforcer les vibrations entrantes à une fréquence particulière, ce qui les aide probablement à repérer des indices environnementaux importants.
« Les araignées rurales ne sont pas habituées à autant de bruit dans leur environnement », explique M. Pessman. « Lorsqu’elles sont soudainement confrontées à beaucoup de bruit, elles peuvent essayer d’augmenter le volume de leurs toiles ou d’amplifier ce qui entre afin de mieux entendre certains signaux au-dessus du bruit. »
Le fait que les araignées aient été capables de régler avec précision leur toile pour ajuster la réception des sons dans une certaine gamme de fréquences – peut-être sans affecter la fonction de la toile à d’autres fréquences – témoigne d’un moyen sophistiqué de faire face aux bruits de l’environnement et ouvre la voie à des recherches sur des stratégies parallèles chez d’autres animaux.
« Cette étude met réellement en évidence le rôle des récepteurs dans la lutte contre le bruit ambiant », a déclaré M. Hebets, professeur de sciences biologiques à l’université George Holmes. « Elle ouvre de toutes nouvelles voies de recherche. Par exemple, les récepteurs se placent-ils à certains endroits de l’environnement où les signaux recevront moins d’atténuation ou de chevauchement de bruit ? Même sans pouvoir pénétrer dans le système nerveux, d’autres personnes peuvent commencer à étudier comment les récepteurs peuvent s’ajuster pour augmenter le rapport signal/bruit. »
Selon M. Pessman, la prochaine étape consistera à déterminer comment, exactement, les araignées modifient les propriétés de transmission du son de leurs toiles – qu’il s’agisse de modifier leur structure, la tension de la soie, l’emplacement ou le nombre des points d’ancrage, ou toute autre chose. Les chercheurs prévoient d’explorer ces questions à l’aide de vidéos des araignées construisant leurs toiles, ainsi que d’un logiciel de suivi qui leur permettra de reconstruire les toiles.
Légende illustration : Brandi Pessman (à gauche) et Eileen Hebets se tiennent à côté de l’équipement utilisé dans le hall Manter pour observer et documenter la façon dont les toiles transmettent les vibrations.
Article : « Web transmission properties vary with a spider’s past and current noise exposure » – DOI : 10.1016/j.cub.2025.02.041
