vendredi 22 janvier 2016

Une phéromone permet aux fourmis d'adapter la construction de la fourmilière à l'environnement

Pour Agreg
 Thèmes : sociétés animales, bioconstruction, phéromone, relations intraspécifiques

Source : http://aramel.free.fr/INSECTES14ter-5.shtml

 Les fourmis construisent collectivement des nids dont la taille peut atteindre plusieurs milliers de fois celle des individus et à l'architecture parfois très complexe. Leur capacité à coordonner plusieurs milliers d'individus pour bâtir leurs nids demeure cependant une énigme. Des chercheurs des Universités de Nantes et de Toulouse lèvent un peu le mystère dans une publication de la revue PNAS de cette semaine.

Ils ont choisi comme modèle la fourmi noire des jardins, Lasius niger. Son nid est composé d'une partie souterraine constituée par un réseau de galeries et d'un dôme en terre constitué d'un grand nombre de chambres en forme de bulles. A l'aide de techniques d'imagerie 3D comme la tomographie aux rayons X et le scanner 3D, les chercheurs ont caractérisé les structures tridimensionnelles réalisées par les fourmis ainsi que la dynamique de construction. Par ailleurs, ils ont analysé les comportements de construction de ces insectes à l'échelle individuelle.

Dans la partie située au-dessus du sol, les insectes entassent leurs matériaux de construction (des boulettes de terre) pour former des piliers qui servent à délimiter les chambres en dessous. Les fourmis viennent chercher les boulettes en surface puis les déposent préférentiellement dans les zones où d'autres amas ont déjà été réalisés en sous-sol, ce qui permet de faire des piliers qui délimitent et soutiennent les chambres. Pour la première fois, les chercheurs ont montré que ce comportement dépend d'une phéromone qui est déposée sur les matériaux déjà empilés pour former les piliers. Cette phéromone incite les congénères à construire aux mêmes endroits et conduit à continuer la formation de piliers. Ceux-ci sont également régulièrement espacés, se formant autour des premières boulettes "agrégatrices".
 
Lorsque ces piliers atteignent une hauteur correspondant à la longueur moyenne d'une fourmi, les ouvrières façonnent alors des « chapiteaux » à leur sommet. Elles utilisent leur corps comme gabarit pour déterminer quand elles doivent cesser de construire verticalement et commencer à déposer des boulettes latéralement.
 
Par ailleurs, la phéromone se dégrade avec le temps, plus ou moins vite selon les conditions climatiques, ce qui permet à la construction de s'adapter à l'environnement. Ainsi, dans un environnement chaud et sec, la quantité de phéromone diminue rapidement et dans un environnement frais ou humide, la phéromone persiste plus longtemps. Cela va influer sur le nombre et l'épaisseur des piliers et sur la taille des chambres de telle manière à limiter les pertes d'eau en milieu sec. La durée de vie de la phéromone participe donc à la plasticité phénotypique de la construction des nids.


 D'après communiqué du CNRS
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