Les araignées sont beaucoup plus intelligentes que vous le croyez

Cet article a été publié initialement sur le site de la revue Knowable Magazine from Annual Reviews et traduit avec leur aimable autorisation.

Les gens ont tendance à associer l'intelligence à la taille du cerveau. En règle générale, c'est logique : plus de cellules cérébrales, plus de capacités mentales. Les êtres humains, ainsi que de nombreux autres animaux que nous considérons comme exceptionnellement intelligents, tels que les chimpanzés et les dauphins, ont tous un gros cerveau. On a longtemps pensé que les plus petits cerveaux n'avaient tout simplement pas la capacité de supporter des processus mentaux complexes. Mais que se passe-t-il si c'est le cas ?

La grande majorité des espèces animales de la Terre sont plutôt petites, et une infime partie d'entre elles ont été étudiées, et encore moins par des chercheurs en cognition. Mais le profil d'un groupe de petits animaux s'améliore rapidement, car les scientifiques découvrent chez eux des comportements étonnamment sophistiqués. 

"Il y a cette idée générale selon laquelle les araignées sont probablement trop petites, qu'il faut une sorte de masse critique de tissu cérébral pour être capable de réaliser des comportements complexes", explique l'arachnologue et biologiste de l'évolution Dimitar Dimitrov, du musée universitaire de Bergen en Norvège. "Mais je pense que les araignées sont un cas où cette idée générale est remise en question. Certaines petites choses sont en fait capables de faire des choses très complexes".

Les comportements que l'on peut qualifier de "cognitifs", par opposition aux réponses automatiques, pourraient être assez courants chez les araignées, affirme Dimitrov, coauteur d'une étude sur la diversité des araignées publiée dans la revue Annual Review of Entomology de 2021. Qu'il s'agisse des tisseuses d'orbe qui adaptent la façon dont elles construisent leurs toiles en fonction du type de proie qu'elles capturent ou des araignées fantômes qui peuvent apprendre à associer une récompense à l'odeur de la vanille, le cerveau des araignées est plus actif qu'on ne le pense généralement.

"Ce n'est pas tant la taille du cerveau qui compte que ce que l'animal peut faire avec ce qu'il a", explique l'arachnologue Fiona Cross, de l'université de Canterbury à Christchurch, en Nouvelle-Zélande. 

Cross étudie le comportement des araignées sauteuses, championnes incontestées de la cognition chez les araignées. Bien que ces minuscules arachnides aient un cerveau qui pourrait littéralement tenir sur la tête d'une épingle, les travaux de Fiona Cross et d'autres scientifiques suggèrent qu'elles possèdent des capacités que nous n'aurions aucun mal à qualifier de signes d'intelligence si elles étaient manifestées par des animaux dotés de cerveaux beaucoup plus volumineux, comme les chiens ou les tout-petits humains.  

"Les araignées sauteuses sont des animaux remarquablement intelligents", déclare l'écologiste visuel Nathan Morehouse, qui étudie ces araignées à l'université de Cincinnati. "Je trouve toujours délicieux que quelque chose comme une humble araignée sauteuse vienne percer notre sentiment de supériorité biologique".

L'une des raisons possibles pour lesquelles les araignées sauteuses ont un comportement aussi avancé est qu'elles ont la vision la plus nette connue pour des animaux de leur taille, qui ne mesurent généralement que de 1 millimètre à 2,3 centimètres de long. Elles utilisent cette prouesse visuelle pour trouver, traquer et bondir sur leurs proies, plutôt que la stratégie plus connue des araignées qui consiste à construire une toile et à attendre l'arrivée du repas. 

"Leur vision les a émancipées, les rendant capables d'explorer un environnement", explique Ximena Nelson, chercheuse en comportement animal, qui étudie également les araignées sauteuses dans son laboratoire de l'université de Canterbury. Étant donné qu'elles évoluent dans le monde, elles doivent être capables de voir les choses - prédateurs, proies, partenaires - de loin et de prendre des décisions avant de s'en approcher. "À mon avis, c'est ce qui a conduit à leur cognition assez remarquable." 

Les araignées jouent à des jeux d'esprit

Les araignées sauteuses dont on a montré qu'elles avaient la vue la plus perçante et l'intelligence la plus impressionnante appartiennent au genre Portia, présent en Afrique, en Asie et en Australie. Ces araignées préfèrent chasser d'autres araignées et ont des stratégies adaptées à chaque espèce dont elles sont la proie. Robert Jackson, chercheur renommé sur les araignées sauteuses à l'Université de Canterbury, a découvert que de nombreuses tactiques de Portia sont assez sournoises.

Selon Jackson, lorsqu'elle chasse un autre groupe d'araignées sauteuses appelé Euryattus, Portia utilise une astuce astucieuse. Les femelles Euryattus construisent des nids dans des feuilles mortes recroquevillées, suspendues dans l'air par de la soie attachée à des rochers ou à de la végétation. Les mâles qui leur font la cour rampent le long des cordes de suspension en soie, se placent sur le nid et le secouent d'une manière spécifique. Ce signal attire la femelle hors du nid. Portia semble profiter de ce système en imitant le secouement du mâle et en attirant la femelle dans une embuscade.

Pour Portia, trouver la bonne stratégie est particulièrement important lorsqu'elle poursuit des araignées qui mangent aussi des araignées sauteuses. Pour attaquer une araignée qui construit une toile, par exemple, Portia trompe l'araignée pour qu'elle se rapproche en arrachant certains fils de soie de sa toile. Si l'araignée cible est relativement petite, Portia arrache la toile pour imiter un insecte piégé, ce qui incite l'araignée à se précipiter en pensant qu'elle est sur le point d'avoir un repas - pour en devenir un à la place. Mais si l'araignée résidente est plus grosse et potentiellement plus dangereuse, Portia peut créer une légère perturbation semblable à celle d'une mouche à fruits qui touche un seul fil au bord de la toile que l'araignée va lentement inspecter. Dès que la cible est suffisamment proche, Portia bondit et frappe avec ses crocs venimeux. 

Si ces stratégies ne fonctionnent pas sur une araignée particulière, Portia peut aussi secouer toute la toile pour la faire bouger comme si un coup de vent l'avait frappée. Cela sert d'écran de fumée pour la vibration que Portia produit lorsqu'elle se glisse dans la toile de l'araignée cible. Lors d'expériences en laboratoire, Jackson a constaté que Portia essayait différentes méthodes, vitesses et motifs d'arrachage jusqu'à ce qu'elle trouve la bonne combinaison pour tromper chaque araignée qu'elle chasse. 

"Même au sein de ce groupe étonnamment intelligent, la Portia se distingue par son étrange intelligence", explique Morehouse. "Après tout, elles chassent des proies très dangereuses, et la prudence et l'intelligence sont donc des outils utiles."

Les araignées font des plans

L'un des aspects les plus fascinants de la stratégie de chasse de Portia est qu'elle implique souvent le repérage de la proie à distance, puis la planification d'un itinéraire élaboré pour l'atteindre. Jackson l'a observé pour la première fois dans la nature lorsque Portia a rencontré une espèce de tisseuse d'orbe qui défend sa toile en la secouant violemment, projetant sur le sol de la forêt toute araignée sauteuse qui l'envahit. Au lieu de pénétrer dans la toile, Portia a pris un chemin détourné pour trouver une meilleure position d'attaque. "Dans ce contexte, il était préférable pour Portia de faire un détour, de contourner le tronc d'arbre, de monter au-dessus de l'araignée, de descendre sur une ligne de soie, de se balancer et de saisir l'araignée dans sa toile sans même toucher la soie", explique M. Cross. 

Pour découvrir comment ces araignées si minuscules tracent des itinéraires si compliqués, Cross et Jackson ont mis les capacités mentales de Portia à l'épreuve en laboratoire. Ils ont construit un appareil avec une tour centrale d'observation sur une plate-forme, entourée d'eau, d'où l'araignée peut voir deux autres tours surmontées de boîtes : l'une contenant des araignées mortes dont Portia aime se nourrir, et l'autre des feuilles mortes. La seule façon d'atteindre les proies sans se mouiller, ce que les araignées sauteuses détestent, est de descendre sur la plate-forme et de choisir la bonne des deux passerelles séparées menant aux boîtes.

Du haut de la tour d'observation, les araignées ont soigneusement examiné la scène avant de descendre de la tour et de monter sur une passerelle. La plupart des araignées ont choisi le chemin qui menait au repas, même si cela signifiait s'éloigner de la proie et passer par la mauvaise passerelle en chemin. Cross et Jackson soutiennent que les araignées ont planifié l'itinéraire depuis la tour d'observation et l'ont ensuite suivi, peut-être en formant une "représentation" mentale de la scène - un exploit cognitif impressionnant pour un cerveau à peine plus gros qu'une graine de pavot.

Les araignées peuvent être surprises

Pour tester à nouveau l'idée que Portia utilise une représentation mentale, Cross et Jackson ont emprunté une expérience de psychologie classique destinée à évaluer la cognition des nourrissons. Puisque les nourrissons, comme les araignées, ne peuvent pas vous dire ce qu'ils ont en tête, l'idée est de déduire ce qu'ils comprennent en observant ce qui les surprend. Par exemple, un bébé qui voit un camion de pompiers se déplacer derrière le côté gauche d'une barrière, puis qui voit soit le camion de pompiers, soit un lapin en peluche sortir du côté droit, aura tendance à fixer le lapin inattendu plus longtemps que le camion de pompiers qui est sorti comme prévu. Cela suggère que le bébé s'était forgé une représentation mentale du camion de pompiers et qu'il était déconcerté lorsque le lapin ne correspondait pas à cette représentation.

Pour voir s'ils pouvaient surprendre Portia, Cross et Jackson ont construit une exposition de proies pour les araignées. D'abord ils montraient à Portia un type de proie pendant 30 secondes. Puis ils fermaient un volet à l'avant de l'écran et changeaient de proie avant de rouvrir le volet 90 secondes plus tard. Si Portia voyait d'abord une araignée à gouttes de rosée, puis un tisseur d'orbe, que ferait-elle ? 

Les scientifiques ont découvert que si Portia voyait un autre type de proie après le déclenchement du volet, elle était beaucoup moins susceptible d'attaquer que si la proie restait la même. Ils affirment que cela montre que l'araignée s'est fait une représentation mentale de la proie au début de l'essai qui ne correspondait pas à ce qu'elle voyait à la fin.

"Ces travaux font appel à des modèles expérimentaux très créatifs et ont inspiré nos propres travaux", déclare Elizabeth Jakob, écologiste du comportement, qui étudie les araignées sauteuses à l'université du Massachusetts à Amherst. 

Les araignées savent compter

En utilisant une modification de leur test de détour, Cross et Jackson ont exploré d'autres moyens de surprendre ces araignées. "C'est comme si l'on creusait dans le cerveau de Portia et que l'on disait : 'Eh bien, à quoi fais-tu attention, Portia ? Qu'est-ce qui compte pour toi ?" dit Cross. 

C'est ainsi qu'ils ont découvert que Portia est douée pour les chiffres. En utilisant une espèce du Kenya, Portia africana, Cross et Jackson ont laissé Portia voir un certain nombre de proies depuis la tour d'observation, puis ils ont changé le nombre de proies pendant que l'araignée était en route et que la cible était hors de vue. Ils ont constaté que si Portia avait vu une araignée proie depuis la tour mais qu'elle arrivait pour en trouver deux, elle était moins encline à mener une attaque. Il en était de même pour une araignée proie contre trois, et deux contre trois, ainsi que lorsqu'elle ne rencontrait qu'un seul objet après en avoir vu deux ou plus. Lorsqu'elles ont été testées avec des quantités plus importantes, les araignées n'ont pas fait de distinction entre trois ou plus, les mettant toutes dans la même catégorie "beaucoup".

Bien que les araignées ne puissent pas littéralement compter un-deux-trois, ces recherches suggèrent que certaines araignées sauteuses ont un sens des nombres à peu près équivalent à celui des humains âgés d'un an.

Les araignées évaluent les risques

Être une petite araignée errant dans la nature est une activité risquée. Bien qu'elles soient réputées pour leurs capacités de chasse, les araignées sauteuses ont elles-mêmes de nombreux prédateurs, notamment d'autres araignées, des fourmis, des oiseaux, des lézards, des crapauds et, chose effrayante, des guêpes barbares qui aiment paralyser les araignées sauteuses et les enfermer dans les cellules de leur nid pour qu'elles soient dévorées vivantes par les larves qui éclosent.

Mais ces petites araignées intelligentes sont capables de se sortir de situations dangereuses, comme l'a constaté Nelson. Son laboratoire de l'université de Canterbury a mis au point un test permettant de déterminer dans quelle mesure Portia est capable d'évaluer les voies d'évacuation. Bien qu'elles puissent nager, les araignées sauteuses détestent l'eau. Pour ces expériences, une araignée partait d'une plate-forme entourée d'un plateau rempli d'eau. Elle avait quatre façons de traverser l'eau jusqu'au bord du plateau, en sautant entre des îlots faits de chevilles de bois sortant de l'eau.

Portia a choisi le chemin le plus sûr qui couvrait la plus courte distance et nécessitait le moins de sauts plus souvent que le hasard ne l'aurait prédit. Mais lorsqu'elles ne choisissaient pas le chemin le plus sûr, les araignées semblaient, contre toute attente, préférer le chemin le plus long avec le plus de chevilles. Il s'avère que Portia a simplement été plus maligne que le test : Le chemin le plus long était incurvé, et Portia prenait souvent des raccourcis en sautant des chevilles. "En fait, elles ont tout simplement triché", explique Nelson.

Le seul problème est que Portia peut mettre un certain temps à accomplir des tâches de ce type - parfois plusieurs heures - et généralement beaucoup, beaucoup plus longtemps que les autres araignées sauteuses testées par Nelson, dit-elle. Nelson a constaté une relation claire entre le temps qu'une araignée passe à surveiller le parcours et la probabilité qu'elle choisisse un chemin sûr. "Voir, c'est penser, à mon avis", dit-elle. "Portia a passé beaucoup plus de temps à regarder l'itinéraire avant de prendre une décision".

Il y a fort à parier que si les scientifiques continuent à étudier la cognition des araignées sauteuses, ces animaux continueront à nous surprendre par leurs capacités mentales. Et si d'autres familles d'arachnides recevaient autant d'attention, qui sait ce que nous apprendrions d'autre, même pour les petits cerveaux.

Les araignées sauteuses ne sont pas les plus grandes araignées, mais elles sont probablement capables d'exécuter les comportements les plus complexes parmi les araignées, dit Dimitrov. "Je pense donc que nous ne comprenons pas encore vraiment quel est le seuil, à quel point une petite taille est trop petite".

Traduit et publié avec l'aimable autorisation de Knowable Magazine. L'article original est à retrouver ICI.