« Parfum d'ovaires » pour fourmis sans reine

septembre 1999

 
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Chez les insectes sociaux dépourvus de reine, un système de reconnaissance olfactive entre les « pondeuses » et les individus stériles est à l'origine de la régulation comportementale de la reproduction. Des chercheurs en écologie* du CNRS et de l'INRA ont identifié, chez une espèce de fourmi sans reine, un mélange de composés chimiques présents sur le corps de l'animal. Les proportions relatives de ces substances sont étroitement liées au statut reproducteur des individus dans la société. Ces composés pourraient être à la base de la résolution des conflits reproducteurs chez les insectes sociaux sans pondeuses spécialisées.

Toutes les sociétés d'insectes sont caractérisées par une répartition des rôles « reproducteurs » et « stériles ». Chez les espèces sans castes spécialisées, la répartition entre ces rôles est régulée par des comportements agressifs liés à la reconnaissance olfactive entre les individus fertiles (ayant des ovaires développés) et stériles. Chez la fourmi Dinoponera quadriceps, les colonies contiennent moins de 100 ouvrières, de morphologie similaire, toutes capables de se reproduire. Néanmoins, à la suite de comportements agressifs entre les individus d'une même colonie, seule l'ouvrière au sommet de la hiérarchie s'accouple et produit toute la descendance. Les autres ouvrières restent stériles, sauf l'ouvrière de second rang dont l'activité ovarienne reste faible, et qui peut pondre des œ. Ceux-ci seront mangés par l'individu de manière à assurer sa propre descendance.

La base olfactive de ce contrôle social de la reproduction, jusqu'à présent inconnue, semble se situer sur l'exosquelette des insectes - la cuticule. Cette dernière est recouverte d'une couche de cires composées d'un mélange complexe d'hydrocarbures de configurations différentes. Ces molécules assurent l'imperméabilité de la cuticule et sont aussi impliquées dans la reconnaissance du sexe et de l'odeur coloniale. Comme elles sont peu volatiles, un contact antennaire est nécessaire pour les détecter : chez D. quadriceps, les individus frottent les antennes de leurs subordonnées contre leur propre cuticule lorsqu'elles se croisent. Les cuticules des fourmis , et stériles diffèrent dans leur proportion en l'un de ces hydrocarbures, le 9-hentriacontène : elle est forte chez les individus , presque nulle chez les individus stériles et intermédiaire chez les individus .

Lorsque l'individu est retiré de la colonie, il est remplacé par qui voit son taux de ponte augmenter. Une nouvelle technique non-destructive de prélèvement des hydrocarbures lourds (solid-phase microextraction ou SPME), combinée avec la chromatographie en phase gazeuse, a permis de suivre, pendant 6 semaines, l'évolution de la composition des hydrocarbures cuticulaires de fourmis vivantes. La signature cuticulaire des fourmis est devenue identique à celle, caractéristique, des fourmis . Ce résultat montre l'existence d'une corrélation entre l'activité des ovaires et la proportion en cires cuticulaires. Cela conduit les chercheurs à émettre une hypothèse : cette information olfactive serait à la base de la reconnaissance interindividuelle, et participerait ainsi à une régulation efficace de la reproduction. Elle permettrait d'indiquer la présence d'une reproductrice aux autres membres de la colonie, mais aussi celle de concurrentes potentielles.

Le « parfum d'ovaires » pourrait constituer un des éléments intervenant dans la résolution comportementale des conflits reproducteurs au sein des sociétés d'insectes, en particulier dans le contrôle de la production des mâles par des ouvrières vierges.

* Laboratoire « Fonctionnement et évolution des systèmes écologiques » (CNRS-Université Paris 6-Ecole normale supérieure, Ulm), Laboratoire " Ethologie expérimentale et comparée ", (CNRS-Université Paris 13-Université Paris 10), Unité de Phytopharmacie et médiateurs chimiques, INRA.

 
 

Référence     

 

• C. Peeters, T. Monnin and C. Malosse. Cuticular hydrocarbons correlated with reproductive status in a queenless ant. Proceedings B of the Royal Society of London, vol. 266, 1999, pp. 1323-1327.

• T. Monnin and C. Peeters. Dominance hierarchy and reproductive conflicts among subordinates in a monogynous queenless ant. Behavioral Ecology, vol. 10, 1999, pp. 323-332.