Les fourmis réelles .1 Généralités.1 Généralités

Les fourmis sont des insectes présents dans des environnements très variés comprenant les milieux terrestre (forêts vierges, déserts. . . ) et souterrain. Cela s'explique par le nombre important d'espèces (plus de 10 000 connues) dont chacune dispose d'une morphologie et d'un comportement particulier pour s'adapter à son milieu [68]. Elles vivent en colonie dans un nid appelé fourmilière qui peut là encore prendre diverses formes selon les espèces. Par exemple, les fourmis tisserandes (oecophylla) construisent leur nid dans les arbres en utilisant les feuilles alors que les fourmis rousses (formica) fabriquent leur nid sur la terre. Au cours de leur développement, les fourmis passent par quatre étapes successives : ÷uf, larve, nymphe, puis le stade adulte. A savoir, les larves n'ont pas de pattes et sont dépendantes des autres fourmis adultes qui doivent s'occuper d'elles. Quelques semaines plus tard les larves deviennent des nymphes qui sont nues ou dans un cocon sécrété à la n du stade larvaire selon les espèces. A la n du stade nymphal, la fourmi est alors adulte et peut commencer à travailler.

3.2.2 Les diérentes tâches réalisées par les fourmis

Individuellement les fourmis ont un comportement simple ; elles savent par exemple mémoriser l'environnement proche du nid. Pour faire face à leurs capacités individuelles minimes, elles ont développé un comportement commun complexe. Les fourmis vivent ef-fectivement en colonie et font preuve d'une grande intelligence collective (intelligence en essaim). C'est pourquoi nous parlons d'insectes sociaux. Les fourmis se regroupent en co-lonie, laquelle est auto-organisée. Il y a bien la présence d'une reine dans la fourmilière mais celle-ci n'a aucun pouvoir sur ses congénères. Les fourmis doivent alors s'organiser collectivement pour réaliser diverses tâches :

nourrir, nettoyer et protéger le couvain ; construire et entretenir le nid ;

rechercher de la nourriture (fourragement) ; défendre le nid.

Toutes ses tâches doivent être accomplies simultanément. Les fourmis se partagent pour cela le travail en se spécialisant pour une tâche en particulier.

3.2.3 Organisation des fourmis en castes

Dans la fourmilière, trois types d'individus cohabitent : les femelles fertiles, les femelles stériles et les mâles. Les fourmis ayant des aspects et des rôles diérents, elles sont regroupées en castes dans la fourmilière :

la caste des reproducteurs, qui comprend les mâles et les femelles fertiles (les futures reines) ;

la caste des ouvrières, c'est-à-dire les femelles stériles, qui assurent toutes les tâches dans la fourmilière.

Les reproducteurs mâles possèdent des ailes et sont inactifs : ils vivent dans le fond de la fourmilière jusqu'au vol nuptial où ils féconderont les femelles fertiles. Peu après l'accouplement, les mâles meurent. Les femelles fécondées peuvent alors devenir des reines. Chez certaines espèces de fourmis, la reine est incapable de créer sa propre colonie c'est le cas de la fourmi rousse. Elle doit alors usurper la place de la reine d'une autre colonie ou bien se faire accepter dans une colonie où il y a plusieurs reines. A l'opposé, chez les fourmis Atta vivant en Amérique du Sud, la reine creuse elle-même une chambre souterraine pour y pondre ses ÷ufs. N'ayant personne à son service pour la nourrir, elle mange ses ailes an d'avoir l'énergie nécessaire pour pondre ses premiers ÷ufs. Par la suite, tant qu'aucune fourmi ne sera adulte, la reine se nourrira d'une partie du couvain et de quelques-uns de ses ÷ufs. A ce stade, la reine est alors polyvalente. Lorsque des fourmis auront atteint le stade adulte, elles s'occuperont elles-mêmes de tout dans la fourmilière, laissant ainsi à la reine la seule tâche de pondre.

Les ouvrières s'organisent elles aussi en caste : les nourrices ;

les pourvoyeuses, comprenant les bâtisseuses et les fourragères ; les soldats/gardiens.

Chez certaines espèces, il s'agit de castes seulement temporelles qui sont alors dénies comme une partie de la société spécialisée dans l'exécution d'une tâche pendant une certaine période de leur vie. Ainsi les plus jeunes ouvrières s'occupent de la reine et du couvain (nour-rir, nettoyer, déplacer les larves dans les diérentes chambres de la fourmilière pour qu'elles restent à température constante. . . ), puis elles deviennent des bâtisseuses. Lorsqu'elles sont susamment âgées pour s'aventurer hors du nid, elles s'occupent de l'approvisionnement en nourriture puis de la défense du nid. En revanche, chez d'autres espèces de fourmis, les castes sont déterminées par des particularités morphologiques. Par exemple les larves destinées à être des soldats sont suralimentées. Les ouvrières-soldats sont plus grosses que les autres ouvrières, et possèdent d'énormes mandibules (habituellement utilisées par les ouvrières pour saisir et broyer la nourriture) en guise d'armes.

3.2.4 La communication

La communication entre les fourmis est très élaborée. Elles utilisent en eet plusieurs modes d'échange : acoustique, visuel, tactile, et chimique. Nous allons étudier plus en détail ce dernier mode de communication qui est celui le plus fréquemment utilisé par les four-mis. Cette communication s'eectue à l'aide de substances chimiques : les phéromones. Les fourmis possèdent diverses glandes capables de produire des phéromones ayant des objectifs diérents :

les glandes mandibulaires, pour alerter les autres fourmis d'un danger (message d'alerte) ; les glandes pygidiales pour faire fuir les fourmis étrangères (message d'avertissement) ; les glandes alcalines (ou de Dufour) pour tracer un rail odorant conduisant

Ajoutons que les phéromones sont peu volatiles, ce qui permet au message chimique de subsister quelques temps avant de s'évaporer totalement. Par la suite nous nous intéresserons davantage au dernier type de phéromones.

Voici comment s'eectue l'action de recrutement avec les phéromones. Les ouvrières déposent des phéromones sur leur chemin entre le nid et une source de nourriture an, d'une part, de retrouver leur chemin pour retourner au nid, et d'autre part dans le but de recruter d'autres fourmis. Les dépôts successifs de phéromones sur le terrain permettent de renforcer positivement certains chemins alors que l'évaporation naturelle des phéromones a une fonction d'oubli. Les chances de suivre un chemin fortement marqué en phéromones augmentent avec le nombre de passages des fourmis qui à leur tour renforcent le chemin. Ce mécanisme est illustré par la gure 3.1.

(a) (b) (c)

Fig. 3.1 Exploitation d'une source de nourriture : l'éclaireuse découvre de la nourriture (a), les autres fourmis partent exploiter cette source de nourriture (b) et découvrent grâce à leurs phéromones le chemin le plus court (c).

Les fourmis se déplacent généralement en ligne droite mais lorsqu'un obstacle se pré-sente, elles empruntent indiéremment un autre chemin. Sur la gure 3.1 (a) une fourmi (l'éclaireuse) a trouvé une source de nourriture et rentre au nid en déposant des phéromones sur le chemin. C'est grâce à leurs phéromones que les éclaireuses incitent leurs congénères à sortir du nid pour aller exploiter la source de nourriture découverte (phénomène de re-crutement). Devant un obstacle éventuel, certaines fourmis vont emprunter le chemin le plus court et d'autres le chemin le plus long. Or, les fourmis ayant emprunté le chemin le plus court feront plus vite l'aller-retour (gure 3.1 (b)), ce qui implique que ce chemin sera d'autant plus renforcé par les phéromones. Ainsi, de plus en plus de fourmis seront incitées à prendre cette voie. Après un certain temps, les phéromones déposées sur le trajet le plus long, qui n'est plus emprunté, vont s'évaporer et seul sera marqué l'itinéraire le plus court (gure 3.1 (c)). Une conséquence particulière de ce mécanisme de communication est que les fourmis sont inconsciemment capables de trouver le plus court chemin entre le nid et une source de nourriture.