11 avril 2019

Nos cousines les fourmis

Espèce sociale tout comme l’homme, la fourmi nous ressemble davantage qu’on pourrait le croire. Le myrmécologue lausannoise Laurent Keller fait le point sur nos similitudes, des stratégies de protection contre les épidémies à l’agriculture, en passant par la répartition des rôles dans la colonie.

Riches d'une plus grande expérience que l'homme au point de vue évolutif, les fourmis ont beaucoup à nous apprendre. (Photo Getty Images)

Restreindre les contacts entre individus sains et malades pour éviter une épidémie? Les humains ne sont pas les seuls, ni les premiers, à y avoir pensé! Chez les fourmis aussi, la prudence est de mise. C’est ce que révèle une étude menée par une équipe de biologistes de l’Université de Lausanne (UNIL): «Nous avons remarqué qu’en cas d’infection par un champignon pathogène, les ouvrières fourragères (celles qui sortent de la colonie pour chercher de la nourriture) s’isolent et diminuent leurs interactions avec les nourrices qui veillent sur les larves, de même qu’avec la reine, limitant ainsi les probabilités de transmission», explique le professeur Laurent Keller, directeur de l’étude et myrmécologue mondialement reconnu.

Et de préciser que ce comportement n’est qu’un exemple parmi tant d’autres des similitudes pouvant être observées entre les fourmis et les hommes (lire ci-dessous). «En tant qu’espèces sociales, nous avons développé des manières de vivre en groupe extrêmement sophistiquées, en modifiant notamment notre environnement. Elles aussi se lancent dans des constructions gigantesques, bâtissent des structures très complexes, transportant parfois plusieurs tonnes de terre, pour assurer une meilleure protection à leur reine et aux larves. Il existe des colonies abritant plusieurs millions d’individus: à titre de comparaison, cela correspond à la population d’une grande ville comme New York.»

À noter que les fourmis arpentent la Terre depuis près de cent vingt millions d’années. L’homme, lui, est beaucoup plus jeune, ses premiers ancêtres ayant fait leur apparition sur la planète il n’y a «que» quatre millions d’années. «Les fourmis ont donc beaucoup plus d’expérience que nous au point de vue évolutif, confirme Laurent Keller. C’est pourquoi nous avons tout intérêt à les observer et à nous en inspirer.»

Mais au fait, comment son équipe étudie-t-elle le comportement de ces insectes? «Nous avons posé des marqueurs digitaux sur plus de 4000 individus dans une vingtaine de colonies. Des photos, prises toutes les demi-secondes, nous ont permis de déterminer de manière très précise leurs déplacements, d’établir ainsi leurs nombreuses interactions et de reconstituer leur network. Un véritable Facebook des fourmis!»

À chaque âge son rôle

Chez les fourmis aussi, on garde les enfants bien en sécurité à la maison avant de les laisser affronter le monde extérieur. «Les plus jeunes ouvrières sont en charge du couvain (composé des œufs, des larves et des nymphes de la colonie, ndlr), situé au centre de la fourmilière: on les appelle les nourrices, indique Laurent Keller. En prenant de l’âge, elles assument d’autres fonctions, comme le nettoyage du nid, avant de finalement sortir de cet espace protégé pour aller chercher de la nourriture: c’est le rôle des fourragères.» Remarquons toutefois que, contrairement à chez nous, ce sont les fourmis les plus vieilles qui partent faire la guerre lorsqu’il s’agit de défendre le territoire de la colonie: «Leur perte est moins dommageable pour le reste du groupe…» Et comment savent-elles que l’heure est venue pour elles de changer de rôle? «Tout comme pour l’homme, c’est la sécrétion d’une hormone, dans ce cas l’inotocine, qui régule le comportement social.» Ce mécanisme a d’ailleurs fait l’objet d’une étude récente au laboratoire du myrmécologue lausannois.

Reines de l’agriculture

Là encore, les humains n’ont rien inventé. Voilà belle lurette (plusieurs dizaines de millions d’années, contre moins de 10 000 ans pour nous) que les fourmis jouent les cultivatrices et même les éleveuses pour nourrir leurs colonies. «Elles font notamment pousser certaines espèces de champignons sur des feuilles qu’elles récoltent, explique Laurent Keller. Elles en contrôlent la croissance grâce à des enzymes. Par ailleurs, elles élèvent des pucerons, dont elles mangent les déjections, ou miellat. Elles les protègent et les déplacent d’un arbre à l’autre lorsque la sève, dont se nourrissent les pucerons, vient à manquer.»

De l’hôpital au commissariat

Pas question de laisser crever leurs congénères sur un champ de bataille! En temps de guerre contre d’autres espèces, certaines fourmis ramènent les rescapées au nid, où elles prennent soin d’elles. «Elles appliquent une substance, dont nous sommes en train d’étudier la nature, sur les membres blessés grâce à leurs mandibules, ce qui diminue le taux de mortalité des victimes.» Les fourmis comptent donc des ambulancières dans leurs rangs. Mais également des policières: «Ces dernières assurent la régulation sociale au sein de la colonie, en repérant et éliminant les comportements potentiellement nocifs de leurs congénères, qui agiraient de manière égoïste. En essayant par exemple de se reproduire, alors qu’il s’agit d’un rôle réservé à la reine… Chez les fourmis, c’est l’esprit de communauté qui prime!

Le chemin le plus court

Un représentant doit se rendre dans plusieurs villes pour proposer à ses clients un nouveau produit. Quel itinéraire doit-il adopter pour optimiser au mieux ses déplacements? Connue depuis le 19ème siècle sous le nom de «Problème du voyageur de commerce» , cette question s’est retrouvée sous la loupe de nombreux informaticiens. Pour développer des programmes capables d’y répondre, certains d’entre eux se sont inspirés… du comportement des fourmis. «Lorsqu’elles sont à la recherche de nourriture et qu’elles se déplacent d’un point à un autre, elle adoptent généralement le chemin le plus court», souligne Laurent Keller.

Des fourmis pour modèle

À l’heure où les scientifiques de tous bords s’inspirent toujours davantage de la nature pour développer des technologies innovantes, rien d’étonnant à ce que les fourmis leur servent parfois de modèle! C’est le cas d’AntBot , un robot français qui, à l’instar de la fourmi du désert Cataglyphis, utilise la lumière du soleil pour se repérer et se déplacer dans l’espace (sans GPS, s’il vous plaît!). Citons également le MicroTug , un mini-robot développé en Californie, qui s’inspire de la capacité des fourmis de soulever et déplacer des charges jusqu’à 1000 fois supérieures à leur propre poids.

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