Chez les abeilles, la taille du cerveau compte, mais pas comme on le pense

Un cerveau minuscule mais des capacités impressionnantes

Si la question de la taille du cerveau et de ses capacités cognitives est vieille comme le monde, elle n’a toujours pas trouvé de réponse satisfaisante dans la communauté scientifique. Contrairement à une idée reçue, un cerveau plus volumineux n’est pas forcément synonyme de meilleures performances cognitives. Cette règle s’applique aussi bien aux ordinateurs qu’aux êtres vivants.

Les insectes en sont la preuve car malgré leurs cerveaux minuscules (souvent plus petits qu’un grain de semoule) ils sont capables de comportements remarquablement complexes : résolution de problèmes, apprentissage, communication symbolique ou encore optimisation de trajets sur de longues distances. Ces capacités reposent moins sur la taille globale du cerveau que sur l’organisation fine de ses circuits neuronaux.

Des différences individuelles qui comptent

Même au sein d’une espèce, les individus ne sont pas identiques. Chez l’abeille domestique (Apis mellifera), il existe des variations naturelles de taille du cerveau.

En analysant près de 1 500 individus, des scientifiques ont montré que ces différences influencent les performances d’apprentissage. Les abeilles ont été conditionnées à associer une odeur à une récompense sucrée : celles possédant les têtes les plus volumineuses réussissent mieux, quelle que soit la difficulté de la tâche.

Ces résultats montrent que certaines abeilles sont naturellement plus performantes pour apprendre des signaux olfactifs, un atout crucial pour localiser les fleurs et communiquer au sein de la colonie.

Le rôle clé des lobes olfactifs

Pour comprendre l’origine de ces différences, les scientifiques ont reconstruit en 3D le cerveau de certaines abeilles grâce à des rayons X.

Le résultat est clair : les meilleures performances d’apprentissage sont associées non pas à la taille globale du cerveau, mais au volume des lobes olfactifs, des structures situées sous les antennes et spécialisées dans le traitement des odeurs.

Cette observation a été confirmée chez le bourdon (Bombus terrestris), ce qui suggère que ce lien entre structure cérébrale et apprentissage olfactif pourrait être répandu chez les insectes.

Si cette étude n’apporte pas de réponse définitive sur un lien de cause à effet entre la taille du cerveau et l’intelligence générale d’un animal, elle indique des liens entre des tâches cognitives spécifiques (ici l’apprentissage d’odeurs) et des zones bien délimitées dans le cerveau (les lobes olfactifs). Ces liens sont potentiellement multiples et différents en fonction des opérations cognitives, ce qui pourrait expliquer pourquoi des individus sont performants dans certains comportements et moins bons dans d’autres. Cette variabilité est bien connue à travers l’ensemble du règne animal, des insectes aux humains, et contribue à caractériser les personnalités animales. 

Figure : Reconstitution en 3D d’un cerveau d’abeille mellifère (Apis mellifera). Ce modèle a été obtenu à partir d’un scan par microtomographie à rayons X (micro-CT). Les fausses couleurs délimitent des aires cérébrales fonctionnelles bien définies (jaune : lobes visuels, violet : lobes olfactifs, rouge : corps pédonculés, bleu : complexe central). 

En savoir plus : C. Monchanin, T. Gómez-Moracho, C. Pasquaretta, A. Buatois, L. Bestea, P. Marchal, P.D. Lösel, R. Lebrun, F. Lihoreau, A.B. Barron, J. Devaud, & M. Lihoreau. When a bigger brain is better: The case of bee olfactory learning, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 123 (17) e2514030123, https://doi.org/10.1073/pnas.2514030123 (2026).