Fourmis

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Les fourmis

Les fourmis (famille des formicidés — Formicidae — ) sont des insectes sociaux formant des colonies, appelées fourmilières, parfois extrêmement complexes, contenant de quelques dizaines à plusieurs millions d’individus. Certaines espèces forment des « colonies de colonies » ou supercolonies. Les fourmis sont classées dans l’ordre des hyménoptères, comme les guêpes et les abeilles. Les termites, parfois appelés fourmis blanches, sont de l’ordre des dictyoptères (sous-ordre des isoptères). Ils ne sont donc pas des fourmis, bien qu’ils leur ressemblent.

Description

Les premières fourmis connues seraient apparues à la fin du Crétacé et seraient une évolution des guêpes du jurassique. Morphologiquement, elles se distinguent des autres insectes principalement par des antennes avec un coude marqué et par un pédoncule en forme de perle formé des premiers segments abdominaux (qui sont joints au thorax chez les guêpes). Ce pétiole intercalé donne à l’abdomen une plus grande mobilité par rapport au reste du corps (c’est la forme du pétiole qui permet de déterminer l’espèce de la fourmi à coup sûr). À l’exception des individus reproducteurs, la plupart des fourmis sont aptères (sans ailes). Elles se sont adaptées à presque tous les milieux terrestres et souterrains (on en a trouvé jusqu’au fond d’une grotte de 22 km de long en Asie du Sud-est), sans toutefois avoir colonisé les milieux aquatiques et les zones polaires et glaciaires permanentes.

Les œufs sont pondus par une ou parfois plusieurs reines (les espèces de fourmis possédant une seule reine sont appelées monogynes et celles possédant plusieurs reines sont dites polygynes). Certaines espèces peuvent tolérer, lorsque la colonie est conséquente, deux reines tellement éloignées qu’elles ne se rencontrent jamais (on parle alors d’espèce olygynes). La plupart des individus grandissent pour devenir des femelles aptères et stériles appelées ouvrières. Périodiquement, des essaims de nouvelles reines et de mâles, généralement pourvus d’ailes, quittent la colonie pour se reproduire. Les mâles meurent ensuite rapidement, tandis que les reines survivantes, fécondées, fondent de nouvelles colonies ou, parfois, retournent dans leur fourmilière natale.

Longévité

Le record de longévité pour une fourmi est détenu par une reine de la fourmi noire des jardins, Lasius niger, qui vécut 28 ans et 8 mois dans un laboratoire.
Les mâles ont une vie très brève et, ne sachant pas s'alimenter seuls, ils meurent dès qu'ils se sont reproduits. La fourmi ouvrière vit entre trois semaines et un an. La reine, elle, peut vivre beaucoup plus longtemps, plusieurs années.

Densité de nids

Elle varie fortement selon l’espèce et l’environnement, étant notamment lié à la disponibilité en nourriture.

La Formica yessensis, une espèce de fourmi des bois, a construit une colonie de 45 000 nids sur 1 250 ha à Hokkaidō (Japon), abritant plus d’un million de reines et 306 millions d’ouvrières.

Développement

Les fourmis se développent par métamorphose complète, en passant par trois stades successifs : œuf, larve, nymphe (parfois pupe ou cocon, principalement chez les Formicinae) puis adulte (sans croissance à l’état adulte). La larve, privée de pattes, est particulièrement dépendante des adultes. Les larves et les pupes doivent être maintenues à température constante pour assurer leur développement et sont souvent déplacées parmi les diverses chambres de couvée de la fourmilière. Les différences morphologiques majeures entre les reines et les ouvrières, et entre les différentes castes d’ouvrières quand elles existent, sont induites par le régime alimentaire au stade larvaire. Quant au sexe des individus, il est génétiquement déterminé : si l’œuf est fécondé, l’individu est alors diploïde et l’œuf donnera une femelle (ouvrière ou reine) ; s’il ne l’est pas, l’individu est haploïde et forme un mâle.

Une nouvelle ouvrière passe les premiers jours de sa vie adulte à s’occuper de la reine et des jeunes. Ensuite, elle participe à la construction et au maintien du nid, puis à son approvisionnement et à sa défense. Ces changements sont assez brusques et définissent des castes temporelles. C’est-à-dire que les ouvrières se regroupent selon l’activité commune qu’elles auront à un stade de leur vie.

Chez certaines fourmis, il existe également des castes physiques. Selon leur taille, les ouvrières sont mineures, moyennes ou majeures, ces dernières participant plutôt à l’approvisionnement. Souvent les fourmis les plus grandes sont disproportionnées : tête plus grande et mandibules plus fortes. Chez quelques espèces, les ouvrières moyennes ont disparu, et il existe une grande différence physique entre les petites et les géantes, appelées parfois soldats bien que leur rôle défensif ne soit pas nécessairement prépondérant.

Communication

La communication entre les fourmis se fait surtout au moyen de produits chimiques volatils appelés phéromones, émises par diverses glandes, parfois dans une substance lipophile qui recouvre naturellement tout le corps de la fourmi. Comme d’autres insectes, les fourmis sentent avec leurs antennes. Celles-ci sont assez mobiles, ayant — comme mentionné plus haut — une articulation coudée après un premier segment allongé (le scape), leur permettant d’identifier aussi bien la direction que l’intensité des odeurs. Ce système d’orientation olfactif est combiné avec des composantes visuelles (points de repère, position du soleil), capacité à mesurer la distance parcourue.

L’utilisation principale des phéromones réside dans la définition et le repérage de « pistes » olfactives destinées à guider les fourmis vers des sources de nourriture. Les phéromones sont aussi mélangées avec la nourriture échangée par trophallaxie, informant chacune sur la santé et la nutrition de ses congénères. Les fourmis peuvent aussi détecter à quel groupe de travail (par exemple le fourragement ou la maintenance de nid) l’une ou l’autre appartient. De même, une fourmi écrasée ou attaquée produira une phéromone d’alerte dont la concentration élevée provoque une frénésie agressive chez les fourmis à proximité ou dont une concentration plus faible suffit à les attirer. Dans certains cas, les phéromones peuvent être utilisées pour tromper les ennemis, ou même pour influencer le développement des individus. Ainsi, la reine produit une phéromone spéciale en l’absence de laquelle les ouvrières commenceront à élever de nouvelles reines.

Certaines fourmis émettent des sons, on parle alors de stridulations (friction de la râpe, formée d’un alignement de côtes, de stries, de dents, d’épines, et du grattoir, qui consiste en une saillie ou un bord vif, qui produit la stridulation, un peu comme le ferait un clou grattant sur une lime ou l’ongle passant sur les dents d’un peigne). Ces sons permettent alors d’attirer d’autres ouvrières pour, par exemple, porter une proie trop lourde pour un individu isolé. Cette méthode est toutefois moins efficace que la piste de phéromones, comme l’a montré G.D dans sa fameuse expérience du même nom.

D’autres utilisent aussi la communication visuelle, de moins en moins répandue. Chez les Tetraponeras par exemple, lorsque les larves ont un besoin en nourriture, elles remuent simplement la tête pour que, rapidement, une ouvrière intervienne pour lui ingurgiter de la nourriture liquide de bouche à bouche. Chez les Tisserandes, lorsqu’une ouvrière se lance dans la construction d’un nouveau nid, elle commence par agripper une feuille pour la courber. Elle sera immédiatement rejointe par son entourage qui aura aperçu la scène et qui l’aidera dans sa tâche. C’est ainsi qu’elles pourront rejoindre les bords de deux feuilles pour les tisser entre elles.

La trophallaxie

La majorité des fourmis pratiquent la trophallaxie, le processus alimentaire au cours duquel une fourmi régurgite une partie de la nourriture qu’elle a ingérée dans son jabot social pour la restituer à une autre fourmi. Le genre Messor a la particularité de n’avoir pas de jabot social et de ne pas faire de trophallaxies.

Comportement collectif

Les fourmis attaquent et se défendent en mordant et, pour certaines espèces, en projetant de l’acide formique (formicinae) qui fait fondre la chitine des insectes, ou d’autres substances pouvant engluer un adversaire, ou encore en piquant à l’aide d’un aiguillon (qui chez quelques espèces reste piqué avec la glande à venin dans la peau de la victime).

Chez la plupart des espèces, la colonie a une organisation sociale complexe et est capable d’accomplir des tâches difficiles (exploiter au mieux une source de nourriture, par exemple). Cette organisation apparaît grâce aux nombreuses interactions entre fourmis, et n’est pas dirigée — contrairement à une idée répandue — par la reine. On parle alors d’intelligence collective, pour décrire la manière dont ce comportement collectif complexe apparaît, grâce à des règles individuelles relativement simples.

Dans les colonies de fourmis, le « comportement global » n’est donc pas programmé chez les individus, on dit qu’il émerge de l’enchaînement d’un grand nombre d’interactions locales entre les individus et leur environnement.

Un exemple classique de comportement collectif auto-organisé est l’exploitation des pistes de phéromones. Une fourmi seule n’a pas l’intelligence nécessaire pour choisir le plus court chemin dans un environnement complexe. De fait, c’est la colonie dans son ensemble (du moins, les individus impliqués dans le fourragement) qui va choisir ce chemin.

En 1980, Jean-Louis Deneubourg a pu vérifier expérimentalement qu’une colonie de fourmis (de l’espèce Lasius niger) disposant de deux chemins de longueurs différentes pour rallier une source de nourriture, choisissait plus souvent le chemin le plus court. Il décrit ainsi ce phénomène :

« (…) un « éclaireur », qui découvre par hasard une source de nourriture, rentre au nid en traçant une piste chimique. Cette piste stimule les ouvrières à sortir du nid et les guide jusqu’à la source de nourriture. Après s’y être alimentées, les fourmis ainsi recrutées rentrent au nid en renforçant à leur tour la piste chimique. Cette communication attire vers la source de nourriture une population de plus en plus nombreuse. Un individu qui découvre une source de nourriture y « attire » en quelques minutes n congénères (par exemple 5) ; chacun de ceux-ci y attirent à leur tour n congénères (25), et ainsi de suite. »
Si l’on considère plusieurs chemins pour se rendre sur le lieu d’approvisionnement, on comprend que les individus empruntant le plus court reviendront plus vite à la fourmilière que ceux qui auront pris le plus long. C’est ainsi que ce chemin comportera une trace olfactive de plus en plus forte par rapport aux autres et sera donc préféré par les fourmis.

On connaît depuis d’autres exemples de ce type, comme la construction du nid, la répartition du couvain dans celui-ci, l’entassement des cadavres de la colonie, l’organisation en « supercolonies », etc.

La fourmi de pharaon

La Fourmi de Pharaon (Monomorium pharaonis) est un petit insecte de la famille des Formicidés.

C'est une espèce invasive devenue pratiquement cosmopolite. Malgré ce que son nom pourrait suggérer, elle n'est pas originaire d'Égypte (mais plus probablement d'Afrique occidentale).

En climat tempéré, elle ne survit qu'à l'intérieur des bâtiments chauffés. Elle affectionne tout spécialement les serres tropicales et aussi les hôpitaux et autres établissements médico-sociaux, les restaurants d'entreprise, etc.

Elle multiplie ses colonies par bourgeonnement, à l'instar de presque toutes les autres fourmis invasives de petite taille (par exemple Fourmi d'Argentine (Linepithema humile), petite fourmi de feu (Wasmannia auropunctata)), chaque nid "satellite" comprenant plusieurs reines pondeuses, ce qui rend son éradication très difficile une fois qu'elle est installée en nombre. On peut cependant contrôler sa croissance par des campagnes répétées d'appâts empoisonnés.

Par chance, contrairement à la petite fourmi de feu (Wasmannia auropunctata) qui lui ressemble superficiellement, la Fourmi de Pharaon ne pique pas. Elle ne possède qu'un aiguillon atrophié, beaucoup trop faible pour percer la peau humaine.

Fourmi d'argentine

La Fourmi d'Argentine (Linepithema humile), originaire d'Amérique du Sud, forme une supercolonie qui va des côtes italiennes aux côtes espagnoles en passant par la France (soit plusieurs centaines de kilomètres), et extermine les espèces déjà en place.

Description

Taille : ouvrière 2,1 à 3mm ; femelle sexuée 4,5 à 4,9mm ; mâle 1,9 à 2,1 mm. Couleur brun clair.
Type de société : polygyne
Régime alimentaire : omnivore
Une des espèces les plus répandues et des plus invasives est la fourmi d’Argentine (L. humile, Mayr, 1868, ancien nom Iridomyrmex humilis) (Wild, 2004) qui cause de graves problèmes tant dans l’environnement humain que dans le milieu naturel.

Cette fourmi longue de quelques millimètres, est de la famille des Formicinae et de la sous-famille des Dolichoderinae. Elle est de couleur brune. C’est une espèce native d’Amérique du Sud. Linepithema humile s’est étendue à travers le monde, sur toutes les zones à climat de type méditerranéen.

L'invasion de la fourmi d'Argentine

La fourmi d’Argentine ou Linepithema humile, décrite pour la première fois en 1868, par Gustav Mayr a profité des échanges commerciaux pour s’expatrier et coloniser le Sud des États-Unis dès 1891, l’Europe en 1904, l’Afrique du Sud en 1908 et l’Australie en 1939. Il est probable qu’elle atteignit les côtes méditerranéennes en 1920 par le biais de plantes à fleur.

En 2002, des entomologistes européens ont constaté que la fourmi d’Argentine avait envahi l’Europe du Sud sur 6 000 km du nord de l’Italie jusqu’à la Galice et le Portugal, en passant par le sud de la France. Cette colonie est la plus grande jamais observée dans le monde. La deuxième se situe en Catalogne.

Le changement d’environnement de ces fourmis serait à l’origine de leur très grande cohésion. En effet, lorsqu’elles sont en Argentine, les colonies de Linepithema Humile ne comptent qu’un seul nid. C’est l’absence de prédateur en Europe qui a permis à ces fourmis d’augmenter la densité des nids et donc les échanges entre les ouvrières de ceux-ci, entraînant un appauvrissement de la diversité génétique des gènes de reconnaissance des individus au sein de leur nid. Les fourmis d’Argentine apprirent la diplomatie, et les différents nids ne s’entretuèrent plus. Au fil du temps, la densité des nids permit la création d’une supercolonie, et deux individus d’un bout à l’autre de cette mégalopole de fourmis peuvent se reconnaître au premier coup de phéromones, comme étant de la même fratrie.

Les fourmis d’Argentine ne sont pas dangereuses pour l’homme mais elles nuisent à l’écosystème originel de l’Europe du Sud : elles détruisent les bourgeons des arbres et prennent la place des fourmis européennes. La seule façon d’empêcher l’expansion de cette supercolonie serait de détruire l’esprit de l’unicolonialité qui unit les nids de fourmis. Cet esprit d’équipe est condamné à disparaître une fois l’objectif de la super colonie atteint: coloniser un maximum de territoire. La deuxième supercolonie en Catalogne serait plus belliqueuse que la première et pourrait bien chercher à l’éliminer.

En 2004, des scientifiques américains ont remis en cause l’idée d’appauvrissement génétique. L’étude de Deborah Gordon sur une supercolonie présente en Californie, publiée dans la revue Ecology, a révélé que la coopération des fourmis aurait donc pour origine un régime alimentaire commun.

En une seule année, en Louisiane, on a piégé dans un verger de citronniers de 10 hectares 2 milliards d’ouvrières accompagnées de 1 307 000 reines. Soit environ 20 000 ouvrières et 13 reines au mètre carré, alors que la concentration est beaucoup plus modeste habituellement (500 individus au m²). Dans les régions envahies par L. humile, en France, se sont d’abord les Orangers, Mandariniers et Citronniers, puis les Figuiers, les Cerisiers, les Pêchers, les Poiriers, voir la Vigne qui sont touchés. Dans les cultures maraichères, les Haricots sont souvent presque complètement détruits par les Puceron (Chopard, 1921).

Écologie

L. humile présente de grandes colonies polygynes, pouvant changer de lieu facilement s’il y a des variations des conditions environnementales. Les colonies se multiplient par « bouturage » ou sociotomie, c’est-à-dire par scission d’une colonie-mère polygyne en plusieurs colonies-filles, au moment où les fourmilières sont surpeuplées. Une reine quitte le nid d’origine, accompagnée d’une partie des ouvrières. Les relations qui subsistent entre ces différents nids expliquent la nature polycalique des sociétés. Si ces liens sont rompus, une nouvelle société est fondée . Ce système favorise la formation de nouvelles colonies, tout en évitant les dangers des vols nuptiaux .Dans un hôpital chilien, on a montré que les fourmis d’Argentine étaient porteuses de micro-organismes responsables de redoutables infections nosocomiales.