Karl von Frisch - Définition et Explications

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Introduction

Le chevalier Karl von Frisch (* 20 novembre 1886 à Vienne (Autriche) – † 12 juin 1982 à Munich (Allemagne) ) a été longtemps professeur de zoologie à Munich . Il est considéré comme un des plus importants éthologistes de langue allemande. Au cœur de son œuvre se trouve la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique,...) sur les perceptions sensorielles des abeilles, ainsi que sur les modalités de la communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications, nouvelles...) entre ces animaux. Pour ses travaux, il fut distingué par le Prix Nobel de physiologie (La physiologie (du grec φύσις, phusis, la nature, et λόγος, logos, l'étude, la science) étudie le rôle, le...) ou médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du...) en 1973, en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) que Konrad Lorenz (Konrad Zacharias Lorenz (Vienne, 7 novembre 1903 - Vienne, 27 février 1989), plus connu sous le nom de Konrad Lorenz, est un biologiste et zoologiste autrichien titulaire du prix Nobel. Lorenz a...) et Nikolaas Tinbergen. La motivation (La motivation est, dans un organisme vivant, la composante ou le processus qui règle son engagement dans une action ou expérience. Elle en détermine le déclenchement dans une certaine direction avec...) de ce prix était « pour leurs découvertes concernant l'organisation (Une organisation est) et l'incitation des comportements individuels et sociaux ».

Biographie

Karl von Frisch est né le quatrième et dernier fils du chirurgien et urologue Anton Ritter von Frisch et de son épouse Marie, née Exner. Les trois frères aînés sont aussi devenus professeurs d'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au...). Il étudie la médecine à Vienne (avec Hans Leo Przibram, au de:Biologische Versuchsanstalt (Institut de recherches biologiques), puis à Munich, et ce n'est que plus tard qu'il se tourne vers les sciences naturelles. Il a son doctorat (Le doctorat (du latin doctorem, de doctum, supin de docere, enseigner) est généralement le grade universitaire le plus élevé. Le titulaire de ce grade est le docteur. Selon les pays et les...) en 1910. La même année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.), il entre en qualité d'assistant à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter...) de zoologie de l'Université Louis-et-Maximilien de Munich, où il devient professeur assistant en zoologie et en anatomie (L'anatomie (provenant du nom grec ἀνατομία anatomia, provenant du verbe ἀνατέμνειν anatemnein, se...) comparée. Il est nommé professeur en 1919. En 1921, il est nommé professeur titulaire de zoologie et directeur de l'institut de l'université de Breslau. Il revient à Munich en 1925, où il prend la tête de l'Institut de zoologie.

Après la destruction de cet institut pendant la Seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure d'angle...) Guerre mondiale, il va en 1946 à l'Université Charles-François de Graz, jusqu'à ce que la réouverture en 1950 de l'institut de Munich lui permette d'y revenir. Il devient professeur émérite (Dans le domaine de l'enseignement supérieur, l'éméritat est un titre honorifique accordé à certains professeurs admis à faire valoir leur droit à la retraite. Décerné en...) en 1958, mais continue ensuite ses recherches.

Karl von Frisch a épousé Margarete Mohr. Leur fils Otto a été directeur du Musée d'histoire naturelle (La démarche d'observation et de description systématique de la nature commence dès l'Antiquité avec Théophraste, Antigonios de Karystos et Pline l'Ancien. Le terme d’histoire naturelle a commencé par...) de Brunswick de 1977 à 1995 et, dans les années 1970, présentateur de la série de télévision (La télévision est la transmission, par câble ou par ondes radioélectriques, d'images ou de scènes animées et généralement sonorisées qui sont reproduites sur un...) « Le paradis des animaux ».

Un des disciples les plus connus de Karl von Frisch est Martin Lindauer, qui a également poursuivi ses travaux.

Vulgarisation

Karl von Frisch était très soucieux de transmettre les résultats de ses recherches aussi au grand public. C'est ainsi que naissent les livres (), et – enrichi de nouveaux résultats de recherche – ().

Travaux scientifiques et résultats

Abeille (Abeille est un nom vernaculaire ambigu désignant en français certains insectes hyménoptères de la super-famille des Apoidea. En Europe, l'espèce la plus connue est Apis mellifera qui, comme la plupart...) carnolienne butinant sur une verge d'or

L'odorat

Frisch a trouvé que les abeilles peuvent distinguer des espèces de fleurs distinctes par l'odeur. Curieusement, leur sensibilité au goût (Pour la faculté de juger les belles choses, voir Goût (esthétique)) « sucré » n'est que peu supérieure à celle de l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est...). Karl von Frisch pense que le couplage fort entre les sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une...) de l'odorat et celui du toucher (Le toucher, aussi appelé tact ou taction, est l'un des cinq sens de l'homme ou de l'animal, essentiel pour la survie et le développement des êtres vivants, l'exploration, la...) permet à l'abeille une orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil à l'équinoxe) et des points cardinaux (nord de la boussole) ;) spatiale par l'odorat.

La vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.)

La résolution de l'œil composé de l'abeille est bien inférieure à celle de l'œil humain. Cependant, par sa haute définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) temporelle, il est particulièrement adapté à la détection des mouvements. La sensibilité aux couleurs des abeilles est comparable à celle de l'homme, mais décalée du rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) vers l'ultra-violet. L'abeille ne peut donc pas distinguer le rouge du noir. Les couleurs blanc (Le blanc est la couleur d'un corps chauffé à environ 5 000 °C (voir l'article Corps noir). C'est la sensation visuelle obtenue avec un spectre lumineux continu, d'où l'image...), jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :), bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement entre 446 et 520 nm. Elle varie en luminosité du cyan à une...) et violet (Le violet est une couleur, composée d'un mélange de bleu (environ 50% de luminosité) et de rouge (environ 25% de luminosité) en synthèse additive, et d'un...) peuvent par contre être distinguées. En outre, les pigments colorés qui réfléchissent les ultraviolets élargissent le spectre des couleurs de deux couleurs supplémentaires. Beaucoup de fleurs, qui apparaissent du même jaune à l'homme, apparaissent à l'abeille, selon leur aspect en ultraviolet (Le rayonnement ultraviolet (UV) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde intermédiaire entre celle de la lumière visible et celle des rayons X.), de couleurs différentes – voire multicolores.

Le sens de l'orientation

Les recherches sur le sens de l'orientation des abeilles sont importantes. Karl von Frisch découvre que les abeilles peuvent s'orienter de trois manières :

  • par la position du soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une...),
  • par le schéma de polarisation ( la polarisation des ondes électromagnétiques ; la polarisation dûe aux moments dipolaires dans les matériaux diélectriques ; En électronique, la polarisation est le fait d'appliquer une tension...) de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière...) du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) bleu,
  • par le champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la...).

La position du soleil est l'indicateur primaire, les deux autres ne servant qu'en cas de ciel couvert ou, pour le troisième, d'obscurité, notamment dans la ruche.

Le schéma de polarisation

Il est reconnu par l'abeille par un récepteur à ultraviolets dans trois yeux simples, les ocelles, munis d'un filtre (Un filtre est un système servant à séparer des éléments dans un flux.) polarisant, orienté différemment selon les yeux. La lumière du ciel bleu est de la lumière du soleil diffusée par l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :), et elle ne présente à l'œil humain aucun schéma caractéristique visible. Cependant elle est partiellement polarisée, dans une direction dépendant de celle du soleil. Une petite tache de ciel bleu donne une information sur la direction du soleil. Deux taches permettent de le localiser approximativement. Ceci fournit non seulement une information sur la direction, mais sur l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y compris en sciences (« heure...).

Variation de la position du soleil selon l'heure

Karl von Frisch a pu montrer que les abeilles pouvaient s'orienter en corrigeant la direction du soleil selon l'heure. Elles utilisent cette capacité pour obtenir, dans la ruche obscure, une information sur l'heure comparable à celle qu'elles obtiennent par la position du soleil. Ceci leur permet de conserver les indications de direction toujours actuelles, dans la danse, sans avoir à sortir pour se synchroniser, même pendant de longues séances de danse. Ceci ne fournit pas seulement une information de direction, mais aussi de temps.

L'horloge interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une durée variable selon le...)

L'abeille dispose d'une horloge interne, avec trois mécanismes de synchronisation ou de réglage. Si elle trouve la position d'une zone de butinage au cours une expédition matinale, elle pourra la retrouver l'après-midi au moyen du soleil, et déterminer l'heure exacte où cette zone est productive.

Le plan des rayons de la ruche

Karl von Frisch a aussi déterminé que le plan de la ruche (par exemple celui des rayons construits par un essaim dans une nouvelle ruche) est construit dans la même direction par rapport au champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) magnétique que dans la ruche-mère. Dans ces expériences avec un champ magnétique extérieur, il a même pu provoquer la construction de rayons déformés en cercles.

Le sens de la verticalité

L'aménagement toujours vertical (Le vertical (rare), ou style vertical, est un style d’écriture musicale consistant en accords plaqués.) des rayons de la ruche a permis de conclure à la capacité des abeilles à sentir la direction verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.), par la tête et le pendule (Le mot pendule (nom masculin) nous vient d'Huygens et du latin pendere. Il s'agit donc à l'origine d'un système oscillant sous l'effet de la pesanteur....) qu'elle forme, en relation avec une couronne de cellules sensitives au niveau du cou (Le cou est la région du corps qui est située entre la tête et le reste du corps (torse ou tronc).).

La danse des abeilles comme outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la simplification des actions entreprises, par une plus grande...) de communication

Danse frétillante : l'abdomen (L’abdomen désigne une partie du corps humain ou du corps d'un animal.) de la danseuse est flou en raison de la rapidité de son frétillement

Karl von Frisch mena ses études sur l'abeille carnolienne (Apis mellifera carnica). Il trouva que les informations sur les zones de butinage peuvent être transférées d'abeille à abeille. Ceci s'effectue au moyen d'une danse qui s'exécute selon deux modalités :

  • la danse en rond ( Le mot rond caractérise et par abus de langage désigne un cercle ou une sphère. En argot, un rond c'est un sou. Une affaire rondement...), pour une ressource à proximité de la ruche (moins d'une cinquantaine à une centaine de mètres), où l'information principale est l'odeur de la fleur (La fleur est constituée par l’ensemble des organes de la reproduction et des enveloppes qui les entourent chez les angiospermes (aussi appelées plantes à fleurs). Après la pollinisation, la fleur est...) à exploiter que la danseuse porte sur son corps ;
  • la danse frétillante, plus complexe, qui indique la direction par rapport au soleil de la zone à explorer, par l'orientation de l'axe de la danse par rapport à la verticale ; la distance de la zone, par la vitesse (On distingue :) du frétillement ; et la nature du butin, par l'odeur dont le corps de la danseuse est imprégnée.

La définition de l'objectif par la danse frétillante est assez précise pour que les abeilles qui ont suivi la danse puissent retrouver l'objectif, même s'il faut faire des détours pour l'atteindre.

Cette analyse de la danse des abeilles a permis des découvertes fondamentales sur le langage humain.

L'ouïe (L’ouïe ou l’audition est la capacité de percevoir des sons. Elle est l’un des cinq sens.)

Karl von Frisch n'a pas réussi à démontrer une capacité de ce genre. Il a dû supposer la capacité sensitive (Le Mimosa pudica ou sensitive est une plante rampante de 10 à 40 cm de haut (pouvant atteindre dans la nature un peu plus d'un mètre), appartenant à la famille des Fabaceae (et anciennement aux Mimosaceae),...) à sentir les vibrations, et la supposer pour la communication dans la danse.

Dialectes

Les expériences menées par Karl von Frisch ont été menées principalement avec la race (En nomenclature zoologique, la race est un rang taxinomique inférieur à l'espèce (équivalent au rang de variété dans d'autres...) des abeilles carnoliennes. Les expériences sur d'autres races ont montré une influence de la race sur les éléments de transfert d'information, si bien que les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) de distance et de direction varient fortement.

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