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Olfaction - Phéromone - Éthologie - Comportement de l'insecte - Biochimie de l'insecte

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  • Substance chimique particulièrement volatile fabriquée par les femelles de certains insectes au moment de la reproduction pour attirer les mâles. (source : pagesperso-orange)
  • Composé chimique volatil émis au niveau d'un tissu ou d'un organe spécialisé par un animal ou une plante. C'est un vecteur de communication avec d'autres animaux ou plantes de la même espèce.... (source : taste.versailles.inra)
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  • substance chimique responsable de la communication entre 2 individu de la même espèce, en déclenchant des réactions physiologiques ou comportementales (Phéromones sexuelles : comportements liés à la reproduction). (source : lemondedesphasmes.free)

Les phéromones sont des substances chimiques émises par la majorité des animaux et certains végétaux, et qui agissent comme des messagers entre les individus d'une même espèce, transmettant aux autres organismes des informations qui jouent un rôle dans l'attraction sexuelle surtout. Extrêmement actives, elles agissent en quantités illimitétésimales, si quoiqu'elles peuvent être détectées, ou même transportées, à plusieurs kilomètres. Chez les mammifères et les reptiles, les phéromones sont détectées par l'organe voméro-nasal, alors que les insectes utilisent le plus souvent leurs antennes.

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Les phéromones sont des substances chimiques identiques aux hormones. Mais, alors que les hormones classiques (insuline, adrénaline, etc. ) sont produites par les glandes endocrines et circulent seulement au sein de l'organisme en participant à son métabolisme, les phéromones sont le plus souvent produites par des glandes exocrines, ou sécrétées avec l'urine, et servent de messagers chimiques entre individus. Elles peuvent être volatiles (perçues par l'odorat), ou agir par contact (composés cuticulaires des insectes par exemple, perçues par les récepteurs gustatifs). Elles jouent un rôle essentiel lors des périodes d'accouplement, et chez certains insectes sociaux, telles les fourmis ou les abeilles. Ces phéromones sont indispensables au bon fonctionnement du groupe. Les phéromones sexuelles des insectes contribuent à l'isolement reproducteur entre les espèces grâce à leur spécificité. D'autre part, on a longtemps pensé que l'organe voméro-nasal, particulièrement actif chez les animaux, ne fonctionnait pas chez l'homme ; or, plusieurs études ont prouvé le contraire. Les biochimistes savent dorénavant produire des phéromones de synthèse.

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Le terme de phéromones fut défini par le biochimiste allemand Peter Karlson et l'entomologiste suisse Martin Lüscher[1] en 1959 à partir des racines grecques :

Ainsi, les phéromones furent définies comme : «des substances sécrétées par des individus et qui, reçues par d'autres individus de la même espèce, provoquent une réaction spécifique, un comportement ou une modification biologique»[2].

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On peut distinguer deux types et sept classes de phéromones intervenant dans la communication chimique, et définis principalement à partir des insectes :

1. Phéromones de territoire 

Déposées dans l'environnement, elles délimitent un territoire. Chez les canidés, ces hormones sont contenues dans les urines que les individus déposent sur des repères, ceux-ci servant en quelque sorte de «limites» pour marquer leur «territoire».

2. Phéromones de trace 

Elles sont particulièrement courantes chez les insectes sociaux : les fourmis, par exemple, balisent leurs pistes par des hormones de trace - en l'occurrence, des hydrocarbures non volatils. La lamproie marine Petromyzon marinus en pleine mer est ainsi guidée vers sa rivière d'origine, par des hormones émises par leurs larves à des centaines ou milliers de kilomètres en amont. Ces hormones ont été identifiées : ce sont des dérivés d'acide biliaire (disulfate de petromyzonamine, disulfate de petromyzosterol et sulfate de petromyzonol qui est la plus efficace[3].

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3. Phéromones d'alarme 

Ce sont des substances volatiles (ou particulièrement solubles dans l'eau pour les poissons) libérées par un individu en cas de blessure ou d'attaque par un prédateur, et qui déclenchent la fuite (pucerons) ou l'agression (abeille) chez les autres individus de la même espèce. Des phéromones de ce type existent aussi dans le monde végétal : certains végétaux, quand ils sont broutés ou blessés, émettent des phéromones d'alarme ; leurs voisins de la même espèce réagissent alors en produisant des tanins qui les rendent moins appétants pour l'herbivore, qui doit alors fréquemment changer de lieu pour trouver une nourriture appétente.

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4. Phéromones sexuelles 
Diffuseur de phéromones pour la confusion sexuelle d'eudémis et cochylis

Chez les animaux par exemple, les phéromones sexuelles indiquent la disponibilité des femelles pour être fécondées. Certains papillons détectent un partenaire sexuel à plus de 10 kilomètres.

5. Phéromones épidéictiques, ou d'«espacement» 

Reconnues chez les insectes, elles sont différentes des phéromones de territoire. 'Les femelles qui pondent leurs œufs dans ces fruits déposent ces substances mystérieuses au voisinage de leur ponte pour la signaler aux autres femelles de la même espèce : afin tout bêtement qu'elles aillent pondre ailleurs. ' (H. Fabre)

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6. Phéromones d'agrégation 

Produites par l'un ou l'autre sexe, elles attirent les individus des deux sexes. Ce sont par exemple des hormones terpéniques produites par les scolytes Ips qui sont eux-mêmes attirés par des molécules (phytohormones) émises par les arbres stressés par une sécheresse.

7. Autres phéromones (non toujours classées)  

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Cette classification, fondée sur les effets induits sur le comportement, reste toujours trop superficielle, et les phéromones remplissent bien d'autres fonctions.

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Suivant les espèces animales, on trouve des phéromones dans la peau, certaines glandes dermiques (sébacées, sudoripares), la salive, l'air expiré, les sécrétions des voies urogénitales, les sécrétions vaginales (primates), les glandes anales, les urines ou les fèces.

Les phéromones sont le plus souvent perçues par l'organe voméronasal (aussi nommé organe de Jacobson), mais chez les mammifères certaines sont perçues par le système olfactif principal : les dernières découvertes montrent qu'une seconde famille de récepteurs olfactifs, les TAARS, semblerait reconnaître les phéromones mâles chez les souris.

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Le signal phéromonal peut être constitué d'une ou de plusieurs molécules (bouquet phéromonal), émises simultanément ou successivement. Les phéromones existent sous forme volatile ou soluble ; elles parviennent au contact des cellules sensorielles soit par inhalation, soit après un contact physique. Une substance émise par un organisme peut être liée à une autre molécule, à un transporteur, ou être transformée (par exemple par une action bactérienne), avant de devenir une phéromone.

Les phéromones peuvent être des acides carboxyliques saturés, des stéroïdes, des aldéhydes, des esters, des cétones, des alcools et d'autres composés.

Comparaison des cerveaux des mammifères

Chez l'homme, les phéromones peuvent être sécrétées dans la sueur apocrine axillaire et périnéale (androstène et androsténol) et dans la partie prostatique du sperme (spermine et spermidine).

Chez la femme, les phéromones peuvent être sécrétées dans la sueur apocrine axillaire, mamelonnaire et périnéale, et dans les sécrétions vaginales produite par les glandes atriales et de Skene (chaînes courtes d'acide gras).

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Des expériences en imagerie cérébrale chez des femmes et des hommes homosexuels ont mis en évidence une activation dans l'hypothalamus antérieur[4], [5]. Ces résultats indiquent que des phéromones sont détectées et que le signal est transmis jusqu'à l'hypothalamus. Mais ces résultats ne permettent pas de savoir : 1) si l'effet des phéromones est inné ou acquis, et 2) quels sont les effets, surtout émotionnels et comportementaux, de ces phéromones.

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Dans l'espèce humaine, les effets les plus significatifs des phéromones sont physiologiques, comme par exemple la synchronisation des cycles menstruels des femmes qui vivent en communauté[6].

Les études comportementales montrent quelques effets émotionnels, mais presque aucun effet comportemental. A titre d'exemple, comparé à la sexualité, aucune des molécules testées n'a induit ou déclenché un comportement sexuel. Les résultats les plus intéressants concernent l'exposition aux androgènes, mais avec des résultats extrêmement contradictoires. On a ainsi montré que l'exposition expérimentale à l'androsténol augmente chez les femmes la durée de leur contact social avec les hommes[7]. La molécule ne provoque pas le comportement de reproduction, mais elle sert à l'initier en facilitant le rapprochement hétérosexuel. Mais d'autres expériences ont montré que l'androsténone induit au contraire, chez les femmes, des réactions émotionnelles négatives envers les hommes[8], que les hommes produisent simultanément les deux molécules, et que l'effet olfactif de l'androsténone est plus fort que celui de l'androsténol[9] : l'effet global, en situation "naturelle", devrait alors être répulsif.

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En conclusion de toutes ces données, l'effet des phéromones est faible dans l'espèce humaine, et il est en particulier physiologique. Au cours de l'évolution, les phéromones ont été remplacées[10], [11] par les récompenses / renforcements[12], et le comportement de reproduction est devenu un comportement érotique[13].

Chez les mammifères, la diminution de l'importance des phéromones depuis les rongeurs jusqu'à l'Homme est cohérente avec la réalité neuroanatomique : chez les rongeurs, les structures olfactives représentent un tiers du cerveau, alors que chez l'Homme elles ne représentent plus que quelques pour-cent ; la majeure partie du cerveau humain, les trois quarts, est dédié aux fonctions cognitives. (voir figure ci-contre)

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Dans la relation entre une mère et son enfant, les odeurs corporelles ont deux fonctions, l'une sociale, l'autre physiologique. Les phéromones aident à rétablir une relation sociale : elles autorisent la mère d'établir une relation avec son nouveau-né et au nouveau-né de développer un attachement olfactif au contact sécurisant du corps maternel.

Quant à la relation physiologique, les phéromones régularisent le métabolisme de l'enfant : comme il y a des glandes apocrines autour des mamelons, les odeurs qui s'en dégagent donnent de l'appétit à l'enfant. [réf.  nécessaire] On explique de cette façon que l'enfant refuse le sein d'une femme qui s'est aspergée de parfum artificiel, l'enfant ne reconnaissant plus le message olfactif qui déclenche le réflexe de téter.

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Une étude a montré que les hamsters étaient clairement attirés par l'odeur des étrangers non apparentés, ils utilisent l'odeur pour ne pas s'accoupler avec des proches parents. Le lien entre la diversité des odeurs et la diversité génétique a été clairement établi. Il concerne plus particulièrement un ensemble de gènes qui est à l'origine de la reconnaissance. Les phéromones jouent un rôle en transportant l'arrangement génétique et la santé d'un partenaire reproducteur potentiel. Ces gènes sont parmi les plus diversifiés, constituant une signature génétique. Ils donnent par conséquent à chaque individu une odeur unique qui peut être détectée.

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Des études identiques chez les hommes ont montré que les propriétés citées auparavant sont applicables aux humains. Les phéromones ont par conséquent une influence sur le choix du ou de la partenaire sexuelle dans les relations homosexuelles ou hétérosexuelles. [réf.  nécessaire]

Les études accréditant cette thèse se multiplient depuis plusieurs années. [Lesquelles ?] Verra-t-on demain des parfums aux réelles vertus aphrodisiaques ? Face au marché potentiel pour un tel produit, de nombreux laboratoires et parfumeurs tentent de trouver la formule magique et proposent des parfums aux noms évocateur (comme SeXeS) promettant de séduire le partenaire d'un simple effluve.

  1. KARLSON P., LÜSCHER M.  : Pheromones : a new term for a class of biologically active substances. Nature 183 :55-56, 1959
  2. in M. Barbier, Les phéromones, aspects biochimiques et biologiques
  3. Cf. Travaux de Sorensen et al. Université du Minnesota, St paul : Hoye TR et al (2007), J. Org. Chem. ; 72 7544-50 / Fine JM, Sorensen PW (2005) J chme Ecol 31, 2205-10 / Sorensen PW et al. (2005) Nat Chem Biol 1, 324-8.
  4. Carp Pop Ups terne jaune, Caviar Canneberge 16 ml 10,20 Sac et 50pot CV Tackle,
  5. SAVIC I., BERGLUND H., LINDSTROM P. Brain response to putative pheromones in homosexual men Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 102 (20)  :7356-7361, 2005
  6. WELLER Leonard, WELLER Aron : Human menstrual synchrony : a critical assessment, Neuro-science and biobehavioral reviews, 17 :427-439, 1993
  7. COWLEY J. J., BROOKSBANK B. W.  : Human exposure to putative pheromones and changes in aspects of social behavior, Journal of steroid biochemistry and molecular biology, 39/4B :647-659, 1991
  8. FILSINGER EE, BRAUN JJ, MONTE WC. An examination of the effects of putative pheromones on human judgments. Ethol Sociobiol, 6 :227–36, 1985
  9. Cold Steel Big tire Boss, batte de baseball (33,60 €/1stk),
  10. (en) ZHANG J., WEBB D. M. Evolutionary deterioration of the vomeronasal pheromone transduction pathway in catarrhine primates, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 100 (14)  :8337-8341, 2003
  11. FOIDART A., LEGROS J. J., BALTHAZART J.  : Les phéromones humaines : vestige animal ou réalité non reconnue, Revue médicale de Liège, 49/12 :662-680, 1994
  12. (en) AGMO Anders Elsevier 2007.
  13. (fr) WUNSCH Serge, Thèse de doctorat sur le comportement sexuel [pdf] EPHE-Sorbonne, Paris, 2007.

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 27/10/2010.
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