EXPOSÉ Abeille cerveau histologie

[Dominique.]

           Les hyménoptères  et leur système  nerveux central.

                             (Partie  1 – l’Abeille)

 

 

Cet été,  la vie du   rucher a  été marquée par   une augmentation de la présence des frelons asiatiques . Les techniques de chasse  des frelons  et  les techniques d’évitement des abeilles  sont complexes  (et étonnantes à regarder !).   Ces comportements nécessitent  la  présence   d’une  réflexion  et d’une adaptation   chez les deux protagonistes   .Ce qui m’a conduit à me demander  quel aspect  pouvait  bien avoir  leur cerveau.

Cette  question a  déjà été étudiée, du moins pour les abeilles,  dès 1910 dans une  publication  écrite pas R E Snodgrass . L’étude a été faite avec une binoculaire.https://archive.org/stream/cu31924003168865#page/n131/mode/2up/search/122

Le nombre d’articles sur le cerveau de l’abeille  est  très important. Le sujet , en fait  ,se révèle très complexe  - je vais essayer de vous faire une présentation très  simple  .

Quelques chiffres  - le volume  du cerveau de l’abeille   est autour de 1 mm 3  et il y aurait d’ après  Witthöft    960 000 neurones .

 

Etudes  des coupes anatomiques de la tête de l’abeille.

Technique de préparation  classique  -  Fixation au Bouin  - Déshydratation   - inclusion dans un  bain de paraffine  pendant  4  jours   - mise en  bloc  et coupe  au microtome  10µm – Coloration  Hématoxyline –Eosine     ( quelques préparations  ont été colorées  au trichrome de Masson mais le bleu d’ aniline  n’ apporte ici rien de plus  ) .

 

 

 

Avant de se lancer dans la  présentation  des quelques coupes  realisées regardons  un schema  de l’ anatomie du systéme  nerveux général de  l’ abeille .

Petit rappel :le systéme nerveux primitif est formé  de cellules nerveuses  diffuses  .Au fur et à mesure de l’ evolution  ces cellules  vont se regrouper  pour former  des amas cellulaires ( les ganglions nerveux )  reunis ente eux par  des fibres nerveuses  connectives  - Puis  lentement   va apparaître  un developpement   et un regroupement  des ganglions   de la zone cérébrale  - Ce regroupement va  subir un developpement  considérable chez les vertebrés .

Les insectes    ont   un systéme  nerveux  fait  d’un regroupement  de 3 ganglions au niveau  cerebral    et d’un sytéme peripherique   fait de ganglions nerveux  étagés  le long  de la  partie  ventrale du  corps de l’ insecte   ..

 

 

Dessins extraits de Zoologie  Flammarion editeur  .

Et de  http://leon.ifas.ufl.edu/agr/files/2014/04/Honey-Bee-Anatomy.pdf

 

Plans de coupe ( traits rouges )

 

Original  dessin de  Snodgrass.

 

Le systéme  nerveux central

Coupe   dans le  plan frontal 

 

 De cette photo il est possible de déduire et  de dessiner le schéma suivant.

NB : le cerveau est un volume    et la coupe est un plan   pour bien appréhender la totalité du cerveau  il faudrait   faire de nombreuses  coupes  comme le fait le scanner   -  et reconstruire le volume  comme cela est désormais pratiqué  en CHU  pour les études  du cerveau    ce qui dépasse  totalement   cette très modeste  présentation  .

A –Protocerebrum (yeux et ocelles) (Dans cette partie du cerveau sont inclus  les deux importants  lobes  latéraux  du système nerveux optique qui sont divisés en trois bandes – lamina – médulla – lobula).

     Avec  en 1  - les corps  pédonculés  - (un pédoncule  et deux calices)  (- afférences optiques mais aussi des antennes) .

                En 2  - le lobes optique .

B-  Deuterocerebrum   (Constituant le complexe central)   - lieu de traitement  sensoriel multi modal .

     Avec en 3 –   pont  protocerebral  ou lobe vertical ? (doute)

               En 4 – lobe antennaire  (De ce lobe part  un nerf pour chaque antenne).

C- Tritocerebrum  (   zone peri oesophagienne  et zone du labre) .

  Cette région est en grande partie constituee du  D –Ganglion sous oesophagien  qui traite les informations  venant du proboscite et des mandibules.

 

Coupe  faite autour de  80  µm plus en  haut  et en arrière :

 

 

De cette coupe  on peut    en déduire  le dessin suivant :

 

 

A –Protocerebrum  (yeux et ocelles)

B- Deuterocerebrum

C- Medulla  et Lamina (Chiasma optique )

D- Ganglion sous œsophagien

 

Réalisons maintenant des  coupes dans le plan sagittal .

 

 

A –Protocerebrum  (yeux et ocelles)

B-  Deuterocerebrum  (antennes )

C- Tritocerebrum  (   zone peri œsophagienne  et zone du labre)

 

De cette photo on extrait le dessin suivant : 

 

 

A – Lobe antennaire

B-  Corps pédonculés

C-  Lobes verticaux

D- Ganglion sous œsophagien

E-  Complexe central

 

 Coupe   dans le plan frontal  du lobe antennaire A

 

 

 

 

[Dominique.]

Le lobe antennaire constitue le centre primaire d’intégration et de traitement des informations olfactives. Mais cette coupe  révèle  surtout  une grande complexité  dans un cerveau  aussi  petit.

En résumé :

Cette représentation graphique permet  d’isoler  de nombreux centres de traitement de l’  information –

Dujardin, ayant comparé la taille des Corps pédonculés  avec celles d’autres insectes, suppose une corrélation entre facultés cognitives et taille proportionnelle des corps pédonculés vis-à-vis du cerveau. Sur ce seul critère morphologique,  ( On est en 1850).

.

 

Pour  nous aider à  nous  repérer  je vous propose de regarder le schéma que Snodgrass avait    réalisé :

Mes coupes sont probablement faite dans le plan du trait rouge .

 

 

 

Le système de  vision : œil  -  ommatidies – ocelles

 

Les coupes  permettent aussi   de faire une  simple présentation de la structure de l’ œil   de l’abeille .

Les yeux  des insectes sont    des yeux  composés  par  la  réunion de petites unités  les ommatidies .( 8000 chez l’ abeille ) qui se trouvent aussi  bien  dans les deux yeux principaux  que dans les  ocelles   situés  sur la partie haute du  front.

 

Le schéma de l’ ommatidie  est  extraite du site :  http://aramel.free.fr/INSECTES5ter-1.shtml

Détails  (  coupe sagittale ) :

 

Chaque ommatidie  est  entourée de deux types de cellules :

--les cellules pigmentaires   qui forment un  fourreau externe.

--les cellules rétiniennes qui perçoivent la lumière  conduite par le rhabdome qui est le prolongement du cône  cristallin  transparent.

 

 

 

L’ abeille   peut  ainsi  distinguer 6 couleurs  le  jaune ,  le bleu-vert,  le bleu ,  le violet , l’ ultraviolet  et le pourpre .

http://laboutiqueajacques.com/visu_en_noir.html?La_double_vue_des_insectes.jpg

 

Les ocelles  sont de petits  yeux  situés   sur la partie supérieure de la zone frontale.  

Selon Wikipédia : https://fr.wikipedia.org/wiki/Ocelle

_Ce type d'ocelle est constitué d'une cornée (lentille) et d'une couche de cellules photo réceptrices (cellules cornéagénèges). La cornée peut être fortement courbée (ex : abeilles, criquets et libellules) ou plate (ex : cafard). Le nombre de cellules photo réceptrices peut varier de quelques centaines à plusieurs milliers.

 L’abeille   en  a 3  qui sont  considérés comme des capteurs de luminosité  n’amenant pas à la formation d’image  mais utile au repérage . 

 

 

 

Passage vers le système nerveux périphérique :

 

Le système  nerveux  central   va se poursuivre   via  une  corde  nerveuse    qui  court  le long du thorax et de l’ abdomen  sur la zone  ventrale de  l’  insecte  et qui de manière  régulière  va se développer  pour  donner  naissance  aux ganglions  nerveux . Ce cordon  est  fait de deux faisceaux   un droit et un gauche séparés par  une simple membrane.

 

 

 

Références

http://thesesups.ups-tlse.fr/2097/1/2013TOU30071.pdf

 Les légendes des schémas du texte  sont issues de cette thèse ;

 

Dans l’article  suivant:  http://forum.MikrOscOpia.com/topic/16406-frelon-asiatique-cerveau-histologie/

 

je  vous présenterai les coupes de la tête d’un frelon asiatique   - ce qui permettra  de comparer  les deux cerveaux  .

 

                     Dominique

 

 

Modifié le 16 janvier 2017 par Dominique.