Réponse à l'environnement

Réponse à l'environnement Définition biologique

Les organismes vivants ont la capacité de s'adapter aux changements de leur environnement. Cette capacité est appelée réactivité. Au cours de la sélection naturelle, les organismes ont évolué avec diverses réponses comportementales ou physiologiques aux stimuli, et ces réponses font partie intégrante de leur survie et de leur reproduction.

Lorsque nous parlons de réponses comportementales, nous parlons de retirer ta main lorsque tu touches une cuisinière chaude ou de chercher un terrain plus élevé lors de fortes pluies en prévision d'une inondation. Lorsque nous parlons de réponses physiologiques, nous parlons de la floraison des plantes en réponse aux changements saisonniers ou du retardement de la germination des graines en réponse à la sécheresse.

Exemple de réponse à l'environnement en biologie

Pour faciliter la compréhension, nous allons aborder des exemples précis de la façon dont les animaux, les plantes et les bactéries réagissent à leur environnement.

Réactions des animaux à l'environnement

Les réponses des animaux aux stimuli sont appelées comportements. Les comportements des animaux peuvent être classés comme innés ou appris.

Réponses comportementales aux changements d'environnement

Pour mieux comprendre la différence entre les deux types de comportements animaux, examinons des exemples de comportements animaux innés et appris.

Comportements innés

Un exemple simple de comportement inné est l'action réflexe, qui est une réponse rapide et involontaire à un stimulus (comme lorsque tu retires instinctivement ta main après avoir touché une cuisinière chaude).

Un autre exemple de comportement inné est la migration, ou le déplacement saisonnier des animaux sur de grandes distances. Les animaux ont évolué avec cette réponse aux changements dans la disponibilité des ressources et c'est un phénomène partagé par tous les grands groupes d'animaux. Certains oiseaux, par exemple, migrent vers le sud pour l'hiver afin de trouver des climats plus chauds avec des réserves de nourriture suffisantes.

Les comportements innés peuvent également être observés dans la façon dont les animaux communiquent entre eux à l'aide de stimuli appelés signaux. Les signaux peuvent être visuels (comme dans les parades nuptiales), sonores (ou utiliser des sons), tactiles (ou utiliser le toucher) et même chimiques (ou utiliser des phéromones). La communication animale peut être innée ou apprise, ou une combinaison des deux.

Les comportements impliqués dans la parade nuptiale sont pour la plupart instinctifs. Les animaux héritent de ces comportements pour attirer des partenaires. La parade agit comme un signal, et si la parade nuptiale est mal exécutée ou si la réponse attendue n'est pas donnée, le rituel d'accouplement serait abandonné, et la tentative d'accouplement échouerait. La figure 1 est un exemple de parade nuptiale observée chez le grèbe castagneux.

Comportements appris

Un exemple de comportement appris peut être observé dans la façon dont certaines espèces sont capables de reconnaître et d'être reconnues par leurs parents. Ce type de comportement acquis prend généralement la forme d'une empreinte, où une réponse comportementale à long terme à un objet ou à un individu spécifique est établie.

Un autre type de comportement acquis est le conditionnement classique, une réponse conditionnée qui est associée à un nouveau stimulus auquel elle n'était pas associée auparavant. Le nouveau stimulus est appelé stimulus conditionné tandis que la réponse au stimulus original est appelée réponse non conditionnée.

Une expérience menée par un physiologiste nommé Ivan Pavlov le démontre. Dans son expérience, on a observé des chiens qui salivaient (réponse non conditionnée) lorsqu'ils sentaient de la nourriture (stimulus non conditionné). Les chercheurs ont introduit un stimulus conditionné : chaque fois que les chiens recevaient de la nourriture, une cloche retentissait (Fig. 2).

Pendant cette période de conditionnement, les chiens ont appris à associer le son de la cloche à la nourriture, et ils ont réagi en salivant. Après la période de conditionnement, les chiens salivaient chaque fois qu'une cloche retentissait, même en l'absence de nourriture, qui était le stimulus non conditionné.

Leconditionnement opérant est un autre type de comportement appris dans lequel la réponse conditionnée est progressivement modifiée en étant récompensée ou punie. C'est la base des méthodes populaires de dressage des animaux. Grâce au conditionnement opérant, l'animal apprend à associer un comportement à la punition ou à la récompense et, avec le temps, on peut lui apprendre à adopter des comportements qu'il n'aurait pas adoptés autrement dans la nature.

Réactions des plantes à l'environnement

Les plantes ne se déplacent pas de la même façon que les animaux. À l'approche de l'hiver, tu ne verras pas de plantes se déraciner et voyager loin pour trouver des climats plus chauds. Mais elles ont d'autres moyens de réagir aux changements de leur environnement.

Les plantes utilisent des hormones et d'autres mécanismes complexes pour détecter les stimuli de l'environnement - tels que la lumière, la gravité et l'eau - et transmettre des signaux pour déclencher des changements physiologiques en réponse.

Par exemple, les plantes réagissent au manque d'eau dans l'environnement en produisant l'hormone acide abscissique, qui empêche les graines de germer. En retardant la germination jusqu'à ce qu'il y ait suffisamment d'eau pour la plantule, la plante a plus de chances de survivre.

Les plantes réagissent également aux changements saisonniers en détectant la durée de la nuit. Cette réaction est appelée photopériodisme. Pour ce faire, elles détectent les longueurs d'onde de la lumière à l'aide de photorécepteurs.

Réponse des bactéries à l'environnement

Les bactéries présentent également des réponses comportementales et physiologiques à leur environnement. L'un des moyens par lesquels les bactéries répondent aux stimuli externes est la signalisation cellulaire, un processus par lequel des molécules de signalisation sécrétées par une cellule se lient à des récepteurs protéiques sur l'autre cellule. En fait, c'est la façon dont les cellules communiquent entre elles.

Par exemple, les cellules bactériennes libèrent des molécules de signalisation qui peuvent être reconnues par d'autres cellules bactériennes. En détectant la concentration de ces molécules de signalisation - un mécanisme connu sous le nom dequorum sensing - les bactériessont capables de surveiller leur propre densité cellulaire locale. Ce faisant, les populations bactériennes peuvent coordonner leurs comportements dans des activités qui nécessitent que de nombreuses cellules travaillent ensemble en même temps.