Équipée pour une vie de fourmi

La vie sociale des fourmis est favorisée par quelques particularités anatomiques singulières. C’est ainsi que l’œsophage des ouvrières a un diamètre très réduit. Celui de la fourmi de feu Solenopsis invicta ne mesure que 88 μm de large empê- chant l’ingestion de tout morceau d’insecte. Les ouvrières, au moins celles appartenant à des sous-familles évoluées, ne peuvent s’alimenter que de jus. Elles sont donc amenées à lécher des liquides ou à sucer l’hémolymphe (le sang) des proies solides. Les résidus de cuticule qu’elles pourraient avaler sont stockés dans une poche infrabuccale qui est vidangée régulièrement sous forme de pelotes de régurgitation bien visibles sur le plancher du nid. Quant aux liquides absorbés, ils sont stockés dans un jabot intestinal appelé aussi jabot social. Revenue dans son nid, l’ouvrière va distribuer l’aliment liquide à ses congénères, à la reine et aux larves. Un système de valves permet à l’aliment de refluer et d’être offert sous la forme d’une goutte alimentaire à l’individu quémandeur. Il est ainsi commun d’observer deux ouvrières, mandibules ouvertes, échanger de la nourri- ture. C’est la trophallaxie, qui joue un grand rôle dans la cohésion sociale de la colonie car des informations chimiques sont échangées lors du flux et du reflux de l’aliment.

La possibilité de stocker des jus sucrés dans un jabot social peut manquer chez des espèces primitives. La goutte alimentaire est alors maintenue entre les mandi- bules puis offerte aux compagnes. Chez d’autres espèces primitives carnivores, l’alimentation des ouvrières devient extravagante : elles mordent leurs larves pour faire sourdre une goutte d’hémolymphe qui constitue leur aliment. Ce comportement leur a valu le surnom de fourmi Dracula. Les blessures laissent des cicatrices mais ne mettent pas en danger la survie de la larve qui continue son développement. À la différence du dieu de l’antiquité grecque Cronos, les four- mis ne dévorent leurs enfants qu’en cas de disette absolue.

La nidification dans la terre est certainement la première à avoir été pratiquée par les fourmis. Elle n’est pas sans danger. Les larves posées à même un sol humide sont menacées par la prolifération de divers pathogènes, bactéries ou champi- gnons. Quant aux ouvrières, la vie sociale implique une promiscuité favorable elle aussi à des épidémies diverses. Les fourmis ont à faire face aux mêmes dangers qui guettent les modes de vie collectifs de l’espèce humaine. En cas d’épidémies, ce sont bien les structures d’accueil des enfants et des vieillards qui sont atteintes en premier. Pour s’en défendre, les fourmis sont porteuses de glandes thora­ciques inconnues chez les autres hyménoptères sociaux, abeilles et guêpes, dont les larves encellulées sont mieux protégées. Ces glandes métapleurales (portées par le troisième segment thoracique) délivrent de l’acide phénylacétique et des substances antibiotiques qui contribuent à la propreté sanitaire du nid.

La vie sociale implique en outre la reconnaissance des individus de la société. Nous verrons plus loin l’importance des signaux chimiques dans le processus de reconnaissance. Des glandes, spécifiques aux fourmis et logées dans la tête, émettent des hydrocarbures qui sont autant de signaux de reconnaissance. Ces substances sont partagées dans la communauté par le biais des échanges trophallactiques et produites par les glandes post-pharyngiennes.

Vivre entre filles

Castes et matriarcat

La vie sociale est apparue plusieurs fois au cours de l’évolution et elle est toujours marquée par l’existence d’une coopération entre les individus, au moins associée à l’élevage des jeunes. Là s’arrête la comparaison avec les sociétés de vertébrés. Chez ces derniers (pics des glands, rats-taupes, lycaons, chiens de prairies, primates...), tous les individus mâles et femelles ont la possibilité de se repro- duire, même si parfois cette faculté est réservée à quelques privilégiés. Chez les fourmis, comme chez les abeilles ou les guêpes, les femelles sont divisées en deux castes principales dont la morphologie diffère : la femelle reproductrice, souvent unique, est habituellement une reine. Elle est de grande taille, son abdomen est renflé car il contient des ovaires développés et son thorax volumineux a contenu les muscles du vol. Les autres femelles, nombreuses, sont nettement plus petites. Leur thorax est étroit mais surtout leur abdomen est réduit car il ne contient que des ovaires minimes et non fonctionnels. Ce sont les ouvrières, très habituel­ lement stériles chez les espèces de nos régions. Ce partage des rôles au niveau de la reproduction est la clé de voûte du système social des fourmis. Aux unes, les reines, revient la responsabilité de la reproduction, aux autres, les ouvrières, reviennent les tâches de nourrissage des larves et de la reine, la récolte des aliments, la construction d’un nid et de sa défense. Autant de tâches qui vont donner lieu à des spécialisations parfois liées à des morphologies particulières constituant autant de sous-castes. Dans une telle fourmilière, les mâles sont absents. Ou plus exactement, ils n’apparaissent qu’épisodiquement, au moment de la reproduction. Leur rôle social étant nul, on peut qualifier la fourmilière de société matriarcale.

L’amour donne des ailes

Dans nos régions tempérées, tout commence lors d’une belle soirée d’été chaude et sans vent, par une agitation insolite aux abords de la fourmilière. Apparaissent alors autour de l’orifice des nids, des ouvrières tirant ou poussant frénétiquement des individus ailés. Ceux-ci sont les reproducteurs de la société, c’est-à-dire des femelles et des mâles, ces derniers étant d’ailleurs bien plus petits que les femel- les. Ces individus ailés ne sont pas des fourmis d’une espèce particulière comme certains le croient parfois (les « fourmis volantes »), mais tout simplement les porteurs d’ovules et de spermatozoïdes. Il arrive que ces fourmis volantes soient tellement nombreuses qu’elles perturbent les soirées barbecue et les soupers en amoureux sur les terrasses et dans les jardins, suscitant interrogation ou dégoût ! Les femelles ailées ou gynes portent les espoirs de la société qui les a élevées. L’excitation des ouvrières qui les poussent hors du nid est due à l’émission de phéromones sexuelles tantôt par les gynes tantôt par les mâles. Les phéromones vont intervenir souvent dans la vie de la fourmilière. Retenons que ce sont des substances chimiques synthétisées par des glandes et stockées dans des réser- voirs qui transforment les fourmis en usines chimiques ambulantes. Libérées dans l’air ou déposées sur le sol, elles modifient au sein d’une même espèce la physiologie ou le comportement de l’individu qui les perçoit.

Mâles et gynes grimpent alors sur la végétation proche et s’élancent dans les airs pour exécuter le vol nuptial. Des milliers de sexués s’envolent ainsi, formant de véritables nuages se déplaçant au gré des vents. L’accouplement se produit dans les airs à moins que le couple finisse ses ébats amoureux au sol ou sur une herbe. Il n’y a le plus souvent accouplement qu’avec un seul mâle et il n’y aura jamais plus d’appariement. La femelle dite monandre en a terminé de sa vie sexuelle qui ne dure donc que quelques minutes. Les gynes de quelques espèces (fourmis champignonnistes, fourmis légionnaires ou, en France, Cataglyphis cursor) s’accouplent plusieurs fois. Ces femelles sont alors qualifiées de polyandres. Il semble probable que les appariements multiples induisent une diversité génétique permettant une meilleure adaptation aux variations du milieu.

Dès que le couple se dissocie, la gyne qui mérite maintenant pleinement le nom de reine, arrache au plus vite ses ailes devenues inutiles puisque la vie amoureuse est finie pour elle et qu’elle ne volera jamais plus. Les ailes sont non seulement devenues inutiles mais même embarrassantes. Leur miroitement peut attirer les prédateurs, qu’ils soient oiseaux, lézards, araignées et surtout ouvrières d’autres espèces, qui les captureront pour alimenter leur garde-manger. Les pertes des femelles pendant et après le vol nuptial sont énormes. Elles sont totales pour les mâles : qu’ils aient été comblés ou non en amour, leur destin est scellé. Incapables de se nourrir hors de la fourmilière, ils sont la proie facile et recherchée de nombreux prédateurs. Ils n’auront vécu que quelques jours. Leur rôle aura été celui d’un fabricant et d’un livreur de spermatozoïdes. Les plus chanceux, ceux qui ont trouvé une femelle, ont d’ailleurs totalement vidé leurs vésicules sémina- les et leurs testicules ont arrêté de fonctionner.

La reine a stocké les spermatozoïdes dans une spermathèque où les gamètes resteront immobiles mais vivants et disponibles aussi longtemps que vivra la reine, c’est-à-dire pour certaines de 20 à 30 ans. Cette spermathèque est absente chez les ouvrières, rendant inutile un accouplement que d’ailleurs elles ne recher- chent pas. Il convient pour la reine d’utiliser les spermatozoïdes avec parcimonie. Chez la reine champignonniste Atta colombica, la spermathèque contient environ 244 millions de gamètes mâles qui seront utilisés pendant une dizaine d’années de manière à maintenir la population ouvrière aux alentours du million d’indivi- dus. Aussi la reine contrôle étroitement le nombre de spermatozoïdes utilisés pour chaque fécondation d’ovule : les premières années, elle ne laisse passer en moyenne que deux spermatozoïdes. La robustesse de ces derniers diminue avec l’âge mais leur pouvoir fécondant reste intact. Simplement, les muscles de la spermathèque se détériorant avec le temps, la femelle laisse passer entre quatre et cinq spermatozoïdes par ovule quand elle vieillit.

Mais avant cela, la jeune reine cherche immédiatement une fissure dans le sol pour s’y cacher car la pression des prédateurs est forte. Non seulement elle doit s’enterrer au plus vite mais elle doit le faire à bonne distance d’une société pros- père de son espèce, pour éviter une compétition qui serait fatale à sa trop jeune société. C’est dire qu’elle agrandit au plus vite toute fissure qui semble propice en utilisant pattes et mandibules et en refermant soigneusement cette première chambre derrière elle.