Le terme «aposématisme» est couramment utilisé comme synonyme de coloration d'avertissement (c'est-à-dire que quelque chose qui est aposématique est coloré de manière d'avertissement). Le mot signifie littéralement «signal absent». L'aposématisme est la combinaison d'un signal visible et d'un trait non rentable chez une espèce proie.
Les signaux visibles sont le plus souvent des couleurs vives présentées sous forme de bandes ou de motifs contrastés. Le motif de bandes des serpents de corail ou les couleurs contrastées des papillons Heliconius en sont des exemples évidents. Ces signaux sont facilement visibles sur de grandes distances. Des signaux auditifs sont également utilisés. Par exemple, certains papillons arctiidés émettre clics ultrasoniques à l'approche d'un prédateur de chauve-souris. Les crotales, avec leur hochet caudal, préviennent de leur morsure venimeuse. Une possibilité supplémentaire est l'utilisation d'odeurs désagréables ou désagréables pour signaler des traits non rentables.
Les traits non rentables incluent tout ce qui nuit au prédateur ou réduit son efficacité. Quelques exemples sont le désagrément (désagréable) des papillons et autres insectes, les piqûres de guêpes, les morsures de serpents, les toxines cutanées de certaines grenouilles arboricoles tropicales et salamandres , ou peut-être même une poursuite exhaustive entre un oiseau et un papillon qui se termine par un gaspillage d'énergie pour l'oiseau.
L'aposématisme fonctionne en faisant de la publicité auprès des prédateurs potentiels, plutôt qu'en se cachant ou en leur échappant. La publicité destinée aux prédateurs semble dangereuse, mais les signaux évidents permettent aux prédateurs de savoir rapidement quelles proies ne sont pas rentables. Les prédateurs rencontrant des animaux aposématiques vivront une expérience désagréable. Cette interaction peut être si désagréable que le prédateur associe immédiatement les caractéristiques visuelles ou auditives de la proie à l'expérience. Lorsque le prédateur rencontre par la suite le même signal, il sera plus prudent et peut éviter la proie. Tous les traits non rentables ne sont pas si désagréables. Certains ne sont que légèrement dissuasifs et nécessitent un rééchantillonnage fréquent par les prédateurs afin de renforcer la réponse d'évitement.
Avantages et coûts de l'aposématisme
L'aposématisme a des avantages pour les prédateurs et les proies. Dans ce contexte, des interactions efficaces entre prédateur et proie permettent à chacun d'entreprendre d'autres activités telles que l'accouplement, les soins à la progéniture et l'alimentation. Les proies bénéficient en évitant la mort ou les blessures, car les prédateurs entraînés ne les attaqueront pas aussi souvent que les prédateurs naïfs. Les prédateurs bénéficient de ne pas dépenser d'énergie sur des proies sous-optimales.
Il peut également y avoir des coûts pour les proies qui ont des caractéristiques non rentables. Par exemple, des caractéristiques non rentables telles que la non-appétence nécessitent la fabrication ou la séquestration de produits chimiques spéciaux à partir des plantes hôtes et ces produits chimiques peuvent être coûteux à produire ou à détoxifier.
Les signaux aposématiques établis peuvent donner lieu à d'autres interactions entre les espèces. Les espèces de proies non protégées pourraient bénéficier de leur apparence identique à une espèce aposématique si elles partagent les mêmes prédateurs. Les prédateurs peuvent éviter à tort une proie non protégée si elle ressemble étroitement à un signal bien établi. Ce type d'interaction est appelé Mimétisme batesien . Un mimétisme müllérien peut également se produire entre deux signaux similaires. Dans ce cas, deux espèces aposématiques convergent vers un signal commun. En effet, chaque espèce contribue au travail de formation des prédateurs. En période de pénurie de proies, les prédateurs peuvent être contraints de consommer des proies relativement peu rentables. Cela peut conduire à une spécialisation des prédateurs sur de telles proies non rentables. Par exemple, au Mexique, les gros-becs à tête noire et les orioles à dos noir consomment tous deux un grand nombre de papillons monarques désagréables lorsque les papillons hivernent.
L'adoption d'un mode de vie aposématique peut modifier le comportement des proies et entraîner des changements dans d'autres aspects de la biologie des proies. En effet, les proies aposématiques n'ont plus besoin d'autres défenses telles que les comportements d'évasion. Par exemple, les papillons Heliconius ont évolué par rapport à leurs parents appétissants qui leur permettent de vivre plus longtemps, de voler dans plus de microhabitats, d'investir plus d'énergie dans la reproduction et d'être plus sélectifs quant à l'endroit où ils pondent leurs œufs.
Aposématisme et évolution
Les biologistes évolutionnistes ont souligné qu'il est paradoxal qu'une association entre des signaux ostensibles et la non-rentabilité puisse évoluer. Il serait difficile pour un signal visible d'évoluer chez des proies aux traits non rentables, car les prédateurs échantillonneront rapidement la proie et la tueront. Ainsi, tous les gènes du signal visible sont éliminés de la population. Un scénario alternatif est que la non-rentabilité évolue dans des proies avec une coloration visible. Cependant, cela n'est pas probable car être visible sans défense n'offre aucune protection et rend simplement la proie plus visible pour les prédateurs. Bien sûr, l'évolution n'a pas besoin de suivre ces voies mutuellement exclusives, et la non-rentabilité et les signaux ostensibles pourraient évoluer ensemble.
Un débat s'est développé sur la question de savoir si la sélection individuelle suffit pour que l'aposématisme évolue. La sélection individuelle fonctionne par des individus aposématiques entraînant leurs propres prédateurs et transmettant plus de gènes que des individus non aposématiques. Les biologistes évolutionnistes se sont demandé si les individus aposématiques sont capables de survivre aux attaques du prédateur. Certaines preuves expérimentales suggèrent que les animaux aposématiques, en particulier les insectes, sont durables et peuvent survivre à l'échantillonnage par le prédateur. Cela signifie qu'un individu non rentable avec un signal visible nouvellement évolué pourrait entraîner les prédateurs de la zone à éviter son propre modèle de couleur. En supposant que cet individu ne subit pas de dommages et puisse se reproduire normalement, il transmettra des gènes pour le signal visible. Cependant, si l'individu meurt ou a moins de rejetons que les individus non aposématiques en raison de l'échantillonnage des prédateurs, alors la sélection individuelle peut ne pas être suffisante à elle seule pour faire évoluer l'aposématisme. Dans ce cas, le partage des gènes des traits aposématiques avec d'autres individus pourrait aider à l'évolution de l'aposématisme.
La recherche sur l'aposématisme est en cours et la résolution du débat sur l'évolution de l'aposématisme nécessitera des expériences et des observations de prédation sur des espèces aposématiques à l'état sauvage.