Leur seule fonctionest d’acquérir des informations sensorielles sur l’environnement. Ils peuvent sentir,goûter, entendre, percevoir la température, l’humidité, les courants d’air, les champsélectriques et analyser les formes et les textures de surface. Bien que tous les insectespossèdent des antennes, celles-ci sont particulièrement utiles si vous passez unebonne partie de votre temps dans l’obscurité totale d’un nid. Là, elles sont constammenten mouvement (sauf si l’abeille dort), sondant et évaluant les multiples stimulisensoriels de la colonie. Lorsqu’une abeille se pose sur une fleur, elles sont utiliséespour localiser la source de la récompense désirée, à l’aide de multiples indicessensoriels. Les antennes sont composées de trois segments principaux, appelés scape,pédicelle et flagelle. Leur grande mobilité est facilitée par l’articulation à rotule entre lescape et la capsule céphalique (permettant des mouvements de rotation), et par uneautre articulation à charnière entre le pédicelle et le scape.
Toute la surface de l’antenne est très riche en capteurs de différents types. Les plusvisibles sont en forme de poils, de différentes catégories selon leur diamètre et leurlongueur — et tout cela en dépit d’une taille minuscule (10-20 μm de long). Beaucoupd’entre eux sont utilisés dans l’olfaction, la détection à distance de produits chimiquesen suspension dans l’air. Les protubérances en forme de poils utilisées dans l’olfaction(d’autres sont utilisées dans le sens du toucher, également appelé mécanoréception)sont dotées de multiples pores sous lesquels se trouvent les cellules qui sont stimuléeslorsqu’une molécule odorante se lie à elles. D’autres récepteurs olfactifs setrouvent sous de petites cavités ou sous des zones ovales sur la surface de l’antenne.
Au total sont réparties le long de l’antenne de chaque abeille ouvrière environ65 000 cellules réceptrices olfactives de plus de 100 types différents, chacuneétant sensible à des composés distincts. Les mammifères peuvent en avoir plus de1 000 types différents, mais cela ne signifie pas qu’une abeille est sensible à moinsd’odeurs, car chaque type de récepteur olfactif de l’abeille est sensible à un typedifférent de molécules odorantes ; de nombreuses odeurs et de mélanges d’odeurspeuvent être définis par un certain rapport dans lequel les différents types de récepteurssont stimulés. Les abeilles peuvent même sentir des substances que nous nepouvons pas sentir, comme le dioxyde de carbone — un atout certainement utiledans les conditions de promiscuité de la ruche, où la ventilation active peut êtrecruciale pour la survie si les niveaux de CO2 sont trop élevés — ce qui pourraitégalement indiquer que les niveaux d’oxygène sont extrêmement bas.
La grande diversité des types de récepteurs olfactifs par rapport à la vision descouleurs des abeilles, qui ne compte que trois types, trouve sa logique dans l’extrêmedensité des produits chimiques en suspension dans l’air qui sont importants dans lavie des abeilles. Une seule espèce de fleur peut produire des dizaines de moléculesodorantes — et n’oublions pas qu’il peut y avoir plusieurs dizaines d’espèces defleurs dans la zone de vol d’une abeille. En outre, les abeilles génèrent elles-mêmesde multiples signaux phéromonaux : les larves qui signalent qu’elles ont faim, lesouvrières qui annoncent un danger ou la découverte de nourriture, les reines qui affirmentleur domination. Chacun de ces phénomènes représente à son tour un mélangede multiples molécules différentes. Dans l’obscurité du nid, il existe également denombreux autres indices olfactifs (non générés par les abeilles) dont la détection estcruciale, comme celui de la moisissure sur la structure du rayon ou celui qui indiquel’intrusion d’une abeille étrangère venue piller le miel.
Randolf Menzel a découvert que les abeilles mellifères peuvent apprendre trèsrapidement à associer des couleurs à des récompenses. Pour certaines odeurs— en particulier les odeurs florales — une seule récompense associée à cette odeurpeut conduire à une précision de reconnaissance de 90 %, alors que pour les autresodeurs, qui sont généralement moins importantes dans la vie d’une abeille, jusqu’à10 essais seront peut-être nécessaires. Les abeilles mellifères font preuve d’une extrêmeflexibilité en ce qui concerne cet apprentissage, de sorte qu’elles peuvent associerdes récompenses sucrées même à des odeurs qu’elles ne rencontreront jamais dansles fleurs naturelles. Par exemple, elles peuvent apprendre leur propre phéromoned’alarme — une substance en suspension dans l’air, normalement libérée par lesabeilles en présence d’une menace, qui induit l’agression et la piqûre — commeprédicteur d’une récompense. Lorsque j’étais jeune étudiant et que je travaillais dansun laboratoire tard la nuit, j’ai découvert que j’avais accidentellement conditionné lesabeilles à l’odeur de la bière dans mon haleine : lorsque j’expirais, elles étendaientleur langue en prévision d’une récompense.
La sensibilité des abeilles aux odeurs n’est pas aussi extraordinaire que celle d’unchien renifleur — en fait, pour plusieurs substances, elle est comparable à celle deshumains. Néanmoins, plusieurs chercheurs ont expérimenté la possibilité d’utiliser des abeilles mellifères comme « renifleurs », par exemple pour la sécurité dans lesaéroports. Si ces tentatives ont finalement échoué, ce n’est pas parce que les abeillessont incapables d’apprendre, puis de réagir à l’odeur des explosifs (elles saventtout à fait les détecter), mais en raison de la fréquence de certains types d’erreurs.Les fausses alertes dans les aéroports sont acceptables (un humain peut toujourssoumettre un bagage à un examen plus approfondi), mais vous ne pouvez pas tolérerles « faux négatifs » — quand votre capteur ne réagit pas en présence d’un signal réel.Les abeilles pourraient bien commettre trop d’erreurs « faussement négatives » pourêtre utilisées pour assurer la sécurité des aéroports.
Cela étant, la perception des odeurs par les insectes pourrait être superlative dans lerègne animal à un autre égard : sa rapidité56. Paul Szyscka, élève de Randolf Menzel,a découvert que les récepteurs olfactifs des abeilles réagissent à une odeur entranteen moins de 2 millisecondes ; ils peuvent également détecter l’apparition séquentiellede deux odeurs séparées par seulement 6 millisecondes et la distinguer d’unesituation où elles sont présentées simultanément. Ainsi, lorsque les abeilles déplacentleurs antennes dans leur environnement (par exemple en inspectant une fleur ou unintrus potentiel dans la ruche), elles peuvent établir un profil temporel précis (un « filmolfactif ») de l’objet inspecté, qui les aide à l’identifier avec une grande certitude.