Comment le poisson zèbre maintient des comportements de recherche de nourriture efficaces?

Le poisson zèbre Danio rerio atteint une efficacité de recherche de nourriture quasi optimale et l'équité entre les groupes ont été publiées dans la revue en accès libre eLife. Les résultats, basés sur l'analyse des schémas de nage communs des poissons zèbres individuels et des groupes, et des modèles mathématiques détaillés de leur comportement, suggèrent que les interactions sociales spécialisées permettent aux animaux de se nourrir efficacement et entraînent une distribution plus égale de la nourriture entre les membres du groupe.

Le poisson zèbre est une espèce optimale pour la recherche de nourriture.

Vivre en groupe présente des avantages évidents, notamment le partage des responsabilités et des ressources. Comprendre les interactions entre individus des poissons zèbres qui donnent lieu à un comportement de groupe est donc essentiel pour étudier et analyser le comportement collectif des groupes animaux et d'autres systèmes biologiques.

Dans des situations réelles, les animaux sont susceptibles de rencontrer plusieurs sources de nourriture ou menaces, où le maintien d'un groupe serré peut ne pas être bénéfique pour tous les membres du groupe, explique l'auteur principal Roy Harpaz (Institut des Sciences Weizmann, Israël). En effet, il a été démontré que les espèces de banc et de groupe se dispersent lorsqu'elles sont confrontées à des ressources distribuées. Nous visions à caractériser la recherche de nourriture en groupe dans des environnements complexes et à cartographier les interactions fonctionnelles entre les membres du groupe.

Harpaz a étudié la recherche de nourriture gratuite par des groupes de poissons zèbres adultes dans une arène ouverte. Ils ont suivi les comportements d'alimentation d'un seul poisson zèbre adulte et de groupes de trois ou six poissons dans une grande arène circulaire avec de l'eau peu profonde, où de petits flocons de nourriture étaient dispersés à la surface. Le suivi de ces activités a révélé que les poissons se sont emparés des manoeuvres de nage de leurs compagnons de banc qui indiquaient la présence de nourriture, et ont réagi en nageant vers ces endroits.

L'équipe a ensuite comparé le pouvoir prédictif d'une famille de modèles mathématiques, basés sur des interactions fonctionnelles et sociales inférées entre le poisson zèbre. Le modèle qui décrit avec précision les comportements de recherche de nourriture des individus et des groupes suggère que les interactions entre les poissons leur permettent de combiner les informations individuelles et sociales pour atteindre une efficacité de recherche de nourriture presque optimale et promouvoir un apport alimentaire plus égal au sein des groupes.

⭐ Il faut noter que ce comportement peut aussi s'appliquer à d'autres espèces (qui ne peuvent pas être observées aussi facilement) :

• comme des tétras : Hyphessobrycon frankei, Hyphessobrycon loretoensis, Hyphessobrycon lucenorum), Pristella, le Néon africain à trois lignes;
• d'autres danios comme Sundadanio axelrodi;
• des rasboras comme Microdevario kubotai;
• les poissons de fond comme Corydoras elegans, les Ancistrus, l'énorme Pangasianodon gigas, le Pléco léopard voile;
• des Cichlidés sus-américains tels que Amatitlania nigrofasciata, Apistogramma baenschi, Neolamprologus brichardi, Biotoecus opercularis, le Cichlidé filtreur;
• des cichlidés africains comme Neolamprologus brichardi, Cynotilapia axelrodi.

Parmi les différents modèles sociaux que nous avons testés, seul celui basé sur les interactions sociales que nous avons déduites de l'observation de vrais poissons entraîne une amélioration de l'efficacité et de l'égalité, déclare Harpaz. De plus, le modèle montre que les interactions qui maximiseraient l'efficacité de ces modèles de recherche de nourriture sociale dépendent de la taille du groupe, mais pas nécessairement de la distribution de la nourriture. Il est émis l'hypothèse que les poissons choisissent de manière adaptative le sous-groupe de voisins qu'ils "écoutent" pour déterminer leur propre comportement.

La construction de modèles précis du comportement individuel de groupes de poissons nous a permis de déduire les détails des interactions sociales efficaces entre eux et de révéler une stratégie de recherche de nourriture très efficace et robuste. Ce travail est un exemple du pouvoir d'utiliser des analyses détaillées d'individus dans de vrais groupes pour construire des modèles d'interactions sociales basés sur des données, et d'utiliser ces modèles pour relier les actions des animaux individuels au comportement collectif d'un groupe.

⭐ Voir aussi le goût chez les poissons.