Les fourmis peuvent produire du lait pour leurs jeunes (et vieux)

Pour la première fois, des chercheurs ont observé des fourmis sécrétant un liquide semblable à du lait qui nourrit les autres dans la colonie.

La recherche, publiée dans La nature le 30 novembre, révèle qu’en tant que pupes – un stade de développement autrement inactif – les fourmis produisent un liquide riche en nutriments qui est consommé à la fois par les adultes et les larves.

Les larves nouvellement écloses dépendent de ce liquide pour se développer et survivre, de la même manière que les nouveau-nés de mammifères dépendent du lait. Si les adultes et les larves de fourmis ne consomment pas le liquide, celui-ci s’accumule et devient contaminé par des champignons qui tuent les pupes.

“Nous avons identifié un mécanisme qui unit la colonie, liant les fourmis à tous les stades de développement – adultes, larves et pupes – en une entité cohérente, le superorganisme”, explique le co-auteur Orli Snir, biologiste à l’Université Rockefeller de New York.

“Il est vraiment surprenant que personne d’autre ne l’ait remarqué auparavant”, déclare Patrizia d’Ettorre, éthologue à l’Université Sorbonne Paris Nord, France. “Les pupes étaient considérées comme inutiles [because] ils sont immobiles, ils tissent un cocon autour d’eux chez certaines espèces, ils ne mangent pas, ils sont juste déplacés par le [ant] les travailleurs, alors ils [wouldn’t] contribuer quoi que ce soit à la société des fourmis. Mais cet article montre que ce n’est pas vrai.

Snir et ses collègues ont fait la découverte en observant des fourmis pilleuses clonales (Ooceraea biroi) maintenus en isolement à différents stades de leur cycle de vie, pour étudier ce qui rend les colonies de fourmis si intégrées.

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En observant des pupes de fourmis isolées, les chercheurs ont été surpris de voir des gouttelettes d’un liquide apparaître sur leurs extrémités abdominales. Lorsque ce liquide s’est accumulé, les pupes s’y sont noyées, mais elles ont survécu lorsqu’il a été retiré.

En injectant du colorant alimentaire bleu dans les pupes et en traçant où il s’est retrouvé, les chercheurs ont montré que les fourmis adultes boivent le liquide au fur et à mesure qu’il est sécrété, et aident également leurs larves à le boire en les transportant jusqu’aux pupes. Cela empêche l’accumulation de liquide. « Les adultes s’occupent des soins parentaux pendant qu’ils nettoient les pupes, prennent les larves et les placent sur les pupes pour se nourrir », explique Snir.

L’équipe a testé la composition moléculaire du fluide et identifié 185 protéines qui lui étaient spécifiques, ainsi que plus de 100 métabolites tels que des acides aminés, des sucres et des vitamines. Les composés identifiés suggèrent que le fluide est dérivé des fluides de mue, qui sont produits lorsque les larves perdent leur cuticule externe lorsqu’elles se transforment en pupes. “C’est un recyclage opportuniste que les fourmis font à l’intérieur de la colonie… et une division métabolique du travail”, explique Adria LeBoeuf, biologiste à l’Université de Fribourg, en Suisse.

Rôle évolutif

Les chercheurs ont également détecté du «lait» pupal chez les espèces de chacune des cinq plus grandes sous-familles de fourmis, ce qui suggère qu’il pourrait jouer un rôle dans l’évolution des structures sociales des fourmis. “C’est quelque chose qui a évolué soit peu de temps après que les fourmis soient devenues eusociales, soit peut-être même avant que les fourmis ne deviennent sociales”, explique le co-auteur Daniel Kronauer, biologiste à l’Université Rockefeller.

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L’équipe veut maintenant étudier les effets que les sécrétions pupales pourraient avoir sur les adultes et les larves en termes de comportement et de physiologie. « Que les larves [develop] en reine ou ouvrière pourrait être modulée par le degré d’accès qu’ils ont à ce fluide », explique Kronauer.

Karsten Schönrogge, écologiste au Centre britannique d’écologie et d’hydrologie à Wallingford, aimerait voir des recherches sur “si la sécrétion des pupes est également utile dans le transfert des communautés microbiennes intestinales qui aident les fourmis à digérer les aliments”.

Cet article est reproduit avec autorisation et a été publié pour la première fois le 30 novembre 2022.

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