En marquant les fourmis avec de minuscules points de peinture, Daniel Charbonneau et ses collaborateurs ont pu suivre ce que font les fourmis individuelles au cours de deux semaines ou plus. Crédit :Daniel Charbonneau
Si la première chose qui vous vient à l'esprit lorsque vous pensez aux fourmis est « travailleur, " vous risquez d'être surpris. En 2015, Des biologistes de l'Université de l'Arizona ont rapporté qu'une bonne partie des « travailleurs » qui composent une colonie de fourmis passaient la grande majorité de leur journée à s'engager dans une seule tâche :ne rien faire.
"Ils sont vraiment assis là, " dit Daniel Charbonneau, qui a consacré son doctorat. thèse pour étudier le comportement (ou son absence) de ces fourmis paresseuses. "Et chaque fois qu'ils font autre chose que ne rien faire, ils font des corvées autour du nid, comme un peu de soins à la couvée ici ou le toilettage d'un autre travailleur là-bas. »
Observation des colonies de fourmis maintenues en laboratoire, Charbonneau a constaté qu'une moyenne de 40 pour cent des individus sont pour la plupart inactifs, avec quelques variations entre les saisons, colonies et espèces. Et ses fourmis, qui appartiennent à l'espèce Temnothorax rugatulus, ne semblent pas être des monstres de la nature, Charbonneau dit, comme des modèles similaires peuvent être observés chez d'autres insectes sociaux, même les abeilles mellifères. Charbonneau et son directeur de thèse, Professeur d'écologie et de biologie évolutive Anna Dornhaus, publié ces résultats en 2015. À l'époque, les chercheurs ne pouvaient que spéculer sur le but de garder autour des hordes de "travailleurs" inactifs.
Dans un nouveau journal, publié dans la revue en libre accès PLOS UN , auteurs Charbonneau, Takao Sasaki de l'Université d'Oxford et Dornhaus montrent pour la première fois que les fourmis inactives peuvent servir de main-d'œuvre de réserve. Lorsqu'ils ont supprimé les 20 % des travailleurs les plus actifs, ils ont découvert qu'en une semaine, ils ont été remplacés pour la plupart par des individus appartenant à la démographie « paresseuse », qui ont intensifié et augmenté leurs niveaux d'activité pour correspondre à ceux des travailleurs perdus.
"Cela suggère que la colonie répond à la perte d'ouvrières très actives en les remplaçant par des inactives, " dit Charbonneau.
Les fourmis de l'espèce Temnothorax rugulatus vivent dans les zones montagneuses du Sud-Ouest. Ici, les travailleurs effectuent des tâches à l'intérieur d'un nid dans le laboratoire. Crédit :Matt Velazquez
" Servir de main-d'œuvre de remplacement est un soupçon de longue date sur la fonction des fourmis " paresseuses ", " ajoute le co-auteur Dornhaus, "mais ce n'était qu'une supposition et n'avait jamais été confirmée empiriquement."
Diverses fonctions, de servir de réserve de nourriture vivante à la ponte d'œufs destinés à être consommés par leurs compagnons de nid, avaient été suggérées par d'autres chercheurs, et Charbonneau a étudié plusieurs d'entre eux grâce à des expériences impliquant le marquage de fourmis individuelles dans une colonie et le suivi de leurs mouvements grâce à des enregistrements vidéo.
"Nous leur appliquons de minuscules points de peinture, " explique-t-il. " Un sur la tête, un sur le thorax, et deux points sur l'abdomen. La combinaison de couleurs et de localisation identifie chaque individu, afin que nous puissions le suivre dans nos enregistrements vidéo."
En Arizona, les colonies de cette espèce de fourmi particulière se trouvent à des altitudes plus élevées, par exemple, sur le mont Lemmon au nord-est de Tucson, où Dornhaus et les membres de son laboratoire vont les récupérer. Parce que les animaux ont rarement été étudiés dans la nature, les chercheurs ne savent pas grand-chose de leur histoire de vie, selon Charbonneau.
« On ne sait pas à quelle vitesse leurs populations se renouvellent dans leur habitat naturel, " il dit, "mais il n'en faut pas beaucoup pour qu'une colonie perde un tas d'ouvrières. Puisqu'elles peuvent vivre jusqu'à cinq ans ou plus, ils doivent hiverner, et étant enneigé dans les réclamations de nombreux travailleurs chaque saison. "
Colonie d'ouvrières peintes dans un nid artificiel. Crédit :Matt Velazquez
L'analyse des enregistrements vidéo a révélé qu'une colonie se décompose en quatre caractéristiques démographiques principales, selon Charbonneau :inactif, fourmis paresseuses; les soi-disant marcheurs qui passent le plus clair de leur temps à errer autour du nid ; les butineuses qui s'occupent de tâches extérieures telles que la recherche de nourriture et la construction de murs de protection à partir de minuscules roches ; et les infirmières chargées de l'élevage du couvain.
Charbonneau a observé que les fourmis paresseuses ont tendance à avoir des abdomens plus distendus, faisant allusion à la possibilité qu'ils pourraient servir de « garde-manger vivants ». Publié dans un autre article récent, cette observation attend d'autres tests pour déterminer si leur plus grande circonférence est une cause ou une conséquence du mode de vie des travailleurs paresseux.
Pour voir ce qui se passerait si la colonie perdait des quantités considérables de membres inactifs, Charbonneau et Dornhaus ont fait une expérience distincte dans laquelle ils ont retiré les 20 pour cent les moins actifs. Ils ont découvert que ces fourmis, contrairement à leurs pairs les plus performants, n'ont pas été remplacés.
"Cela suggère que les travailleurs ne changent pas d'autres groupes de tâches pour remplacer les travailleurs "inactifs" supprimés, " concluent les auteurs, notant que le problème de l'ajustement de l'offre à la demande n'est pas propre aux insectes sociaux. Des entreprises stockant des fournitures dans des entrepôts pour répondre à la demande croissante ou employant des travailleurs occasionnels d'agences externes d'approvisionnement en main-d'œuvre, à des systèmes informatiques plus performants s'ils sont équipés d'une puissance de traitement de réserve, « le problème auquel sont confrontés tous ces systèmes est de savoir comment organiser de manière optimale l'offre ou la main-d'œuvre de réserve de manière à minimiser les coûts de maintien de ces réserves ».
« Ma spéculation est la suivante :puisque les jeunes travailleurs commencent comme les membres les plus vulnérables de la colonie, il est logique pour eux de faire profil bas et d'être inactifs, " dit Charbonneau. " Et parce que leurs ovaires sont les plus actifs, ils produisent des œufs, et pendant qu'ils font ça, ils pourraient aussi bien stocker de la nourriture. Quand la colonie perd des ouvriers, il est logique de les remplacer par ces fourmis qui ne sont pas déjà occupées à poursuivre d'autres tâches."
