Insectes Sociaux : Reconnaissance des Co-nids et Tricheurs
Une étude révèle comment les parasites sociaux manipulent les colonies de fourmis et leurs défenses.
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Les insectes sociaux, comme les fourmis, les abeilles, les guêpes et les termites, utilisent différentes manières de communiquer et d'organiser leurs groupes. Une compétence clé qu'ils ont, c'est de reconnaître qui fait partie de leur colonie et qui n’en fait pas. Ça s’appelle la reconnaissance des compagnons de nid. Ça les aide à décider s'ils laissent un individu entrer dans leur colonie ou s'ils le traitent comme un étranger. Cette reconnaissance dépend souvent de produits chimiques spéciaux retrouvés sur la surface de leur corps, connus sous le nom d'hydrocarbures cuticulaires (CHCs). Si un individu a un mélange unique de ces produits chimiques, il peut être perçu comme un non-compagnon de nid ou un étranger.
Quand les fourmis et autres insectes sociaux tombent sur des intrus qui ne font pas partie de leur colonie, ils montrent des comportements défensifs. Ça s’appelle la discrimination des compagnons de nid. C'est une manière pour la colonie de se protéger des menaces posées par les étrangers tout en encourageant la coopération entre leurs propres membres.
Parasites Sociaux et Leurs Stratégies
Certains insectes, appelés parasites sociaux, ont évolué des traits uniques pour contourner les défenses mises en place par les insectes sociaux. Ils s'adaptent à la fois chimiquement et comportementalement pour éviter d'être remarqués par les insectes hôtes. Cela leur permet de se faufiler dans les colonies hôtes et de profiter de leurs ressources. Par exemple, certaines fourmis parasitaires adoptent des comportements de toilettage qui les aident à collecter des signaux chimiques de leurs hôtes, leur permettant de se fondre dans la masse.
Dans cette étude, on s'est intéressé à un type particulier de fourmi parasitaire sociale appelé Pristomyrmex punctatus, qu'on trouve au Japon. Ces fourmis n'ont pas de reines et la plupart des femelles se comportent comme des ouvrières. Certaines fourmis de cette espèce pondent plus d'œufs que d'habitude et ne participent pas à des tâches comme s'occuper des jeunes ou chercher de la nourriture. Ces individus atypiques, surnommés des "tricheurs", sont génétiquement différents des fourmis ouvrières normales mais peuvent quand même pénétrer dans différentes colonies hôtes.
Il existe des preuves suggérant que ces tricheurs se déplacent entre les colonies, se comportant de manière similaire à certaines espèces de parasites sociaux. On voulait savoir si les tricheurs avaient développé des stratégies spécifiques pour contourner le processus de discrimination des compagnons de nid.
Conception et Méthodes de Recherche
L'étude a impliqué la capture de colonies de P. punctatus et l'observation des interactions entre les tricheurs et d'autres types de fourmis. Des colonies de fourmis ont été collectées au Japon et amenées dans un cadre contrôlé pour observation. À travers des expérimentations soignées, on a introduit différents types d'intrus - tricheurs, chercheur de nourriture et nourrices - dans des colonies hôtes qui n'avaient pas de tricheurs.
Chaque type de fourmi a été introduit un à un, et des enregistrements vidéo ont été réalisés pour suivre leur comportement pendant ces introductions. Les chercheurs ont cherché à voir si les intrus survivraient à la rencontre et s'ils pouvaient s'établir au sein de la colonie hôte.
Résultats sur le Comportement des Intrus
Les résultats ont montré que les nourrices des colonies hôtes survivaient bien après l'introduction, tandis que les tricheurs et les chercheurs de nourriture avaient des taux de survie plus bas. Avec le temps, il est devenu assez clair que les tricheurs n'étaient pas les bienvenus dans les nids hôtes, car ils étaient moins susceptibles d'être trouvés à l'intérieur après leur introduction.
Les observations comportementales ont indiqué que les deux types d'intrus et les individus hôtes montraient des comportements plus agressifs envers les non-compagnons de nid. En revanche, les nourrices non-compagnons de nid ont montré une capacité surprenante à s'intégrer dans les colonies hôtes mieux que les tricheurs ou les chercheurs de nourriture.
Fait intéressant, l'analyse comportementale n'a révélé aucune différence significative dans la façon dont les tricheurs et les ouvrières non-compagnons se comportaient lors des introductions, ce qui suggère que les tricheurs ne possèdent pas de stratégies spécialisées pour éviter d'être détectés par les fourmis hôtes.
Implications de la Discrimination des Compagnons de Nid
Les résultats suggèrent que la discrimination des compagnons de nid parmi les fourmis P. punctatus sert de ligne de défense forte contre les étrangers. Ce genre de reconnaissance aide les fourmis à se protéger contre le vol, le parasitisme de couvée et les menaces de pathogènes qui peuvent être associés aux non-compagnons de nid.
En outre, les chercheurs ont établi des parallèles entre la reconnaissance des compagnons de nid chez les insectes sociaux et les systèmes immunitaires trouvés chez les organismes multicellulaires. De cette manière, les capacités des insectes sociaux à distinguer les leurs des étrangers peuvent être considérées comme une forme d'immunité sociale.
La violation de cette immunité sociale par des tricheurs, qui sont génétiquement liés aux colonies hôtes, suggère une dynamique unique. Cela met en lumière la nécessité de poursuivre les recherches sur la façon dont ces tricheurs pourraient manipuler les structures sociales au fil du temps.
Le Rôle des Nourrices Non-compagnons de Nid
Un résultat inattendu de cette étude a été la survie des nourrices non-compagnons de nid, qui semblaient être acceptées dans les colonies hôtes malgré une certaine agressivité initiale. Cela a soulevé des questions intéressantes sur comment ces nourrices, qui sont plus jeunes et capables de se reproduire, pourraient affecter la diversité génétique dans la population hôte.
La capacité de ces nourrices non-compagnons à s'intégrer avec succès dans les colonies soulève encore plus de questions sur leur rôle dans la structure sociale plus large de P. punctatus. Elles pourraient nécessiter une étude plus approfondie pour comprendre leurs implications potentielles à long terme pour les colonies hôtes.
Conclusion
En conclusion, bien que la lignée de tricheurs de P. punctatus n'ait pas montré de stratégies distinctes pour contourner la discrimination des compagnons de nid, leurs interactions avec les colonies hôtes offrent un aperçu fascinant des dynamiques sociales complexes au sein des sociétés de fourmis. Cette recherche ouvre la porte à des études supplémentaires sur comment les parasites sociaux évoluent, s'adaptent et interagissent avec leurs colonies hôtes dans des environnements en changement.
D'autres investigations pourraient également dévoiler davantage sur les comportements des nourrices non-compagnons et leur potentiel à altérer la génétique des populations hôtes. Comprendre la relation entre les parasites sociaux et leurs hôtes peut aider à éclairer des concepts plus larges de coopération, de compétition et l'évolution des systèmes sociaux dans le monde des insectes.
Titre: Discrimination against non-nestmates functions to exclude socially parasitic conspecifics in an ant
Résumé: Social animals utilise various communication methods to organise their societies. In social insects, nestmate discrimination plays a crucial role in regulating colony membership. Counter to this system, socially parasitic species employ diverse behavioural and chemical strategies to bypass their hosts detection. In this study, we tested whether such parasitic adaptations could be detected in the incipient stage of social parasitism that is observed as intraspecific phenomena in some social insects. The Japanese parthenogenetic ant Pristomyrmex punctatus harbours a genetically distinct cheater lineage which infiltrates and exploits host colonies. We found that intrusion of this intraspecific social parasite was defended by nestmate discrimination of host colonies without any behavioural strategies specialised in social parasitism. Most of the cheaters were eliminated through aggressions by host workers that are typically observed against non-nestmates, resulting in a low intrusion success rate for the cheaters (6.7%). This result contrasts with the expectation from interspecific social parasitism but rather resembles the intraspecific counterpart reported in Cape honeybees (Apis mellifera capensis), illustrating the role of nestmate discrimination against the intrusion of intraspecific social parasites.
Auteurs: Shigeto Dobata, T. P. Nakamura
Dernière mise à jour: 2024-11-12 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.16.593084
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.16.593084.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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