Message fourni par Marta Skowron Volponi
Le bourdonnement d’une guêpe volant près de votre oreille vous a-t-il déjà fait reculer de peur d’être piqué ? Et si ces bourdonnements étaient un signal d’alarme destiné aux prédateurs potentiels, à l’image de la coloration vive des abeilles et des guêpes qui envoient un message : « ne me touche pas, je suis dangereux » ? Ou peut-être s’agit-il de messages audio destinés à d’autres guêpes ? Grâce à des expériences de lecture avec divers animaux, les chercheurs peuvent découvrir ce que signifient réellement les bourdonnements d’insectes. Nous avons créé le système buzzOmeter, un outil simple pour enregistrer les insectes dans la nature, sans les capturer ni les attacher.
Enregistrer le bruit d’un petit insecte en mouvement est un défi
L’enregistrement des sons produits par un insecte en vol est un défi et jusqu’à présent, cela a été principalement réalisé dans des cages ou en attachant des insectes, ce qui a donné lieu à des enregistrements qui ne capturaient pas vraiment le son d’un insecte en vol libre mais celui d’un animal en détresse essayant de se libérer, ce qui n’était pas une bonne représentation de ce à quoi ressemblent les insectes dans la nature. Nous voulions capturer les bourdonnements des pollinisateurs en vol libre, c’est pourquoi nous avons créé le système buzzOmeter.
Pouvoir enregistrer le bourdonnement de tous ces insectes en vol, c’était comme remporter un défi. Il a fallu comprendre le caractère de chaque espèce pour réussir, leur comportement particulier en vol. Les bourdons sont insouciants, comme s’ils disaient : « Je suis grand et bruyant et je n’ai peur de rien. » Le caractère du papillon est le suivant : « Je suis rapide et nerveux ; si vous m’approchez trop rapidement, je volerai vers une fleur plus haut ou plus loin. Les guêpes sur les fleurs sont prévisibles et dociles, mais leur retour au nid est rapide et simple. Les frelons, en revanche, imposent le respect. Comment placer un microphone à dix centimètres L’enregistrement des sons produits par un insecte en vol est un défi et jusqu’à présent, cela a été principalement réalisé dans des cages ou en attachant des insectes, ce qui a donné lieu à des enregistrements qui ne capturaient pas vraiment le son d’un insecte en vol libre mais celui d’un animal en détresse essayant de se libérer, ce qui n’était pas une bonne représentation de ce à quoi ressemblent les insectes dans la nature. Nous voulions capturer les bourdonnements des pollinisateurs en vol libre, c’est pourquoi nous avons créé le système buzzOmeter.
Pouvoir enregistrer le bourdonnement de tous ces insectes en vol, c’était comme remporter un défi. Il a fallu comprendre le caractère de chaque espèce pour réussir, leur comportement particulier en vol. Les bourdons sont insouciants, comme s’ils disaient : « Je suis grand et bruyant et je n’ai peur de rien. » Le caractère du papillon est le suivant : « Je suis rapide et nerveux ; si vous m’approchez trop rapidement, je volerai vers une fleur plus haut ou plus loin. Les guêpes sur les fleurs sont prévisibles et dociles, mais leur retour au nid est rapide et simple. Les frelons, en revanche, imposent le respect. Comment placer un micro à dix centimètres d’un frelon volant sans le déranger (et sans se faire piquer) ? Que d’heures d’observations, d’essais et d’erreurs avec le buzzOmeter en main, que de belles journées dans les prairies fleuries à chasser les sphinx, les guêpes, les bourdons et les frelons ! Utiliser le buzzOmeter vous oblige à connaître intimement vos sujets, à admirer leurs particularités et à passer des journées inoubliables avec eux. Au final, on pourrait distinguer un frelon volant d’un bourdon, d’un sphinx ou encore d’une guêpe commune sans les voir, simplement en les entendant en vol. Incroyable! – dit le premier auteur Paolo Volponi, qui a eu l’idée d’un appareil d’enregistrement à partir d’un frelon volant sans le déranger (et sans se faire piquer) ? Que d’heures d’observations, d’essais et d’erreurs avec le buzzOmeter en main, que de belles journées dans les prairies fleuries à chasser les sphinx, les guêpes, les bourdons et les frelons ! Utiliser le buzzOmeter vous oblige à connaître intimement vos sujets, à admirer leurs particularités et à passer des journées inoubliables avec eux. Au final, on pourrait distinguer un frelon volant d’un bourdon, d’un sphinx ou encore d’une guêpe commune sans les voir, simplement en les entendant en vol. Incroyable! – dit le premier auteur Paolo Volponi, qui a inventé le concept de l’appareil d’enregistrement.
Il est composé d’éléments disponibles dans le commerce et vous pourriez probablement utiliser un appareil photo dont vous disposez déjà pour le faire fonctionner. Le buzzOmeter a deux configurations, une fixe à placer devant l’entrée d’un nid, un terrier d’insectes ou un leurre, et une portable pour suivre les insectes en quête de nourriture. Si vous souhaitez enregistrer des créatures dangereuses telles que des frelons, vous pouvez déclencher l’enregistrement à une distance sûre. Notre article comprend un guide pratique supplémentaire pour le montage et l’utilisation de l’outil.
Un avantage du système est qu’il produit des enregistrements audio et vidéo à partir desquels de nombreuses informations peuvent être extraites : non seulement des paramètres liés à la fréquence mais aussi des mesures de l’ampleur du son, ce qui nécessite de déterminer la distance entre la source sonore et le microphone. . Outre le dispositif d’enregistrement, nous avons développé un moyen d’extraire des fragments d’enregistrements audio lorsque l’insecte se trouve à une distance parfaite et déterminée du microphone, à l’aide d’un logiciel en libre accès. Un didacticiel vidéo expliquant le processus est inclus dans la publication. Une fois que vous disposez des fragments dont vous avez besoin, vous pouvez les utiliser pour des expériences comportementales de lecture ou procéder à des analyses de paramètres acoustiques, visant par exemple à attribuer les buzz à des espèces. Nous avons écrit un script R basé sur des analyses discriminantes de mélange qui fait exactement cela.
Les insectes sociaux tels que les abeilles et les guêpes sont des animaux très uniques, caractérisés par des castes distinctes présentant des différences morphologiques significatives entre elles et par des individus qui se ressemblent beaucoup au sein d’une même caste. Les mâles et les femelles diffèrent souvent par leur forme et leur comportement. Nous nous attendions à ce que chaque espèce ait de nombreuses « formes acoustiques » correspondant à ces groupes et avons utilisé une forme spécifique d’analyse discriminante capable de former plusieurs groupes d’émissions acoustiques pour chaque espèce. Cependant, la meilleure discrimination a été obtenue en imposant un seul groupe acoustique par espèce, démontrant que, au moins pour les espèces étudiées, notre système se différencie bien quelle que soit la variation intraspécifique. Nous avons même été surpris de réaliser que nous pouvions distinguer la grande majorité des individus appartenant à deux espèces de bourdons (Bombus terrestris et Bombus pascuorum). Le buzzOmeter, grâce à sa capacité à évaluer la distance précise de l’insecte au microphone, permet d’extraire de nombreux paramètres que d’autres méthodes ne permettent pas, comme l’énergie sonore. Lorsque nous avons tenté d’omettre ces variables acoustiques, le taux de réussite de l’attribution appropriée des espèces a chuté de manière significative. – déclare Leonardo Dapporto, co-auteur de l’étude qui a développé la partie classification des espèces du système buzzOmeter.
Pourquoi avons-nous utilisé le buzzOmeter ??
Dans notre preuve de concept, nous avons enregistré neuf espèces d’insectes en Pologne et en Italie. Ceux-ci comprenaient des bourdons, des guêpes et des papillons nocturnes, comme le remarquable sphinx des abeilles. Nous avons ensuite synchronisé les fichiers audio et vidéo générés et sélectionné des fragments pour des analyses acoustiques plus approfondies dans le logiciel gratuit DaVinci Resolve destiné aux cinéastes. Ensuite, à l’aide du logiciel gratuit Praat, nous avons calculé (de nombreux) paramètres acoustiques souvent utilisés dans les études bioacoustiques et, sur cette base, nous avons attribué les buzz aux espèces ayant un taux de réussite élevé.
À quoi d’autre le buzzOmeter peut-il être utilisé?
La meilleure chose à propos des bourdonnements obtenus grâce au système buzzOmeter est qu’ils peuvent être joués au volume correct et réel pour mesurer la réponse des animaux, ou même des plantes, au son.
Je trouve l’étude des interactions entre espèces absolument fascinante, mais je crois que pour vraiment comprendre ce qui se passe entre prédateur et proie, modèle et imitateur, parasite et hôte, les animaux doivent être étudiés dans la nature, et non dans des conditions artificielles dans lesquelles le stress altère leur comportement. comportements. Pour étudier la réaction au son, vous avez besoin d’enregistrements dans un environnement naturel – et c’est là que le buzzOmeter peut être utile. – déclare l’auteur principal, Marta Skowron Volponi.
Les prédateurs peuvent-ils se souvenir de rencontres désagréables passées grâce au son ? Quels parasitoïdes localisent leurs hôtes par écoute clandestine ? Le bourdonnement des insectes suceurs de sang ou piqueurs provoque-t-il des comportements aversifs chez différents taxons ? Les mimiques imitent-elles les bourdonnements, les appels ou les sifflements des espèces modèles pour éviter les attaques ? L’obtention d’enregistrements décents des signaux auditifs des insectes est le point de départ pour aborder le rôle du son dans le réseau complexe des interactions animales et végétales-animaux.
