La survie d'une colonie de fourmis dépend de la capacité de ses membres à distinguer leurs propres compagnons de nid des fourmis d'une colonie étrangère - et éventuellement hostile. Cette soi-disant reconnaissance des compagnons de nid est basée sur les odeurs émises par une très fine couche de cire qui recouvre le corps de chaque fourmi. En même temps, cette couche de cire protège le corps de la fourmi contre la perte d'eau. Les scientifiques de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) ont maintenant découvert que ces deux fonctions de la couche de cire sont maintenues même en cas de besoins contradictoires.

"Les fourmis peuvent simultanément adapter leur couche de cire pour répondre à deux besoins et ainsi l'optimiser en conséquence", a déclaré le biologiste évolutionniste du JGU, le Dr Florian Menzel. "Ils peuvent adapter leur couche de cire aux températures extérieures et ainsi s'adapter aux différentes exigences d'étanchéité. Cela modifie la composition de la couche, mais les informations codées pour la reconnaissance mutuelle restent en grande partie les mêmes."

La couche de cire protège contre la dessiccation et contient des signaux de communication

Tous les animaux terrestres doivent empêcher leur corps de perdre de l'eau. Pour ce faire, presque tous les insectes ont une couche de cire qui recouvre leur corps comme de la peau. Cette couche de cire est constituée de plusieurs dizaines à plus d'une centaine de composés différents, les hydrocarbures cuticulaires, spécifiques et distinctifs à chaque espèce. Les biologistes peuvent utiliser ces hydrocarbures cuticulaires (HCC) pour distinguer facilement même les espèces étroitement apparentées. Chez les insectes sociaux comme les abeilles et les fourmis, cette couche de cire a également d'autres fonctions. Il contient des informations sur l'appartenance à une espèce particulière et même à une colonie particulière ou si un individu est un ouvrier ou une reine.

Au fur et à mesure que les températures augmentent, la cire se liquéfie de plus en plus et ne protège plus les animaux contre la dessiccation. Les fourmis, cependant, sont capables d'ajuster rapidement la composition de la cire pour contrecarrer la fonte du CHC. L'équipe de biologistes de l'évolution dirigée par le Dr Florian Menzel a maintenant étudié si l'adaptation du mélange CHC à la température extérieure modifie également les informations utilisées pour reconnaître les compagnons de nid.

Une étude examine le comportement agressif suite à différents traitements thermiques

L'équipe de scientifiques a exposé deux espèces de fourmis du genre Lasius à différentes températures et a ensuite observé leur comportement. La fourmi noire de jardin, Lasius niger, est l'espèce de fourmi la plus commune dans nos jardins et prairies, tandis que la fourmi de jardin à poitrine plate Lasius platythorax vit principalement dans les forêts ou les tourbières. Ce dernier ressemble de manière confuse à son parent et n'a été reconnu comme une espèce distincte qu'il y a environ 30 ans.

De petites colonies des deux espèces ont été maintenues à des températures fraîches, chaudes et fluctuantes (c'est-à-dire fraîches la nuit et chaudes le jour). Au bout de trois semaines, les biologistes ont analysé la composition de la cire et ont observé le comportement agressif des fourmis envers les compagnons de nid et les autres du même groupe de température ou d'un groupe de température différent.

La séparation des fonctions est essentielle à la survie de la colonie

"Les fourmis pouvaient certainement dire si leur homologue venait du même nid ou non", a rapporté Marti Wittke, auteur principal de l'étude. "Cependant, les anciens compagnons de nid d'un environnement à température différente ont été reçus avec plus d'agressivité." Les fourmis étaient facilement capables de distinguer les membres de leur propre colonie des fourmis étrangères, même si les compagnons de nid avaient été soumis à un environnement de température différent.

"Les effets de la température sur la reconnaissance étaient étonnamment faibles, même si la composition de la couche de cire diffère considérablement entre les groupes de température", a expliqué Menzel, suggérant que la reconnaissance des membres de la colonie est une priorité bien plus élevée. "La reconnaissance de la colonie est extrêmement importante. Si des étrangers, qu'ils appartiennent à la même espèce ou à d'autres espèces, ne sont pas détectés et peuvent entrer dans la colonie, cela peut entraîner de gros problèmes, par exemple si des prédateurs pénètrent dans la colonie et mangent leurs larves. être tout aussi fatal si les vrais compagnons de nid n'étaient soudainement pas autorisés à revenir."

Publié dans Écologie fonctionnelle , l'étude montre que quelques composants de la cire suffisent à détecter l'appartenance à une colonie. "Il semble que certains hydrocarbures servent plus à la reconnaissance et d'autres à la protection contre la dessiccation, bien qu'aucun hydrocarbure ne serve clairement que l'une ou l'autre fonction. Au final, il est bien sûr vital de garder l'échange de signaux de communication relativement indépendant de la fonction d'imperméabilisation, même si les deux fonctions sont ancrées dans la couche de cire. Cependant, pour des raisons physiques, les deux fonctions ne peuvent pas être complètement séparées."

Fait intéressant, les deux fonctions - maintenir l'étanchéité et la communication - étaient plus étroitement liées chez la fourmi de jardin noire que chez la fourmi de jardin à poitrine plate. "Nous ne comprenons pas encore cette différence", a ajouté Menzel. + Explorer plus loin

Les propriétés fondantes déterminent les fonctions biologiques de la couche cuticulaire d'hydrocarbures des fourmis