Les scientifiques ont perc茅 un myst猫re dont la cl茅 茅chappait 脿 Charles Darwin鈥� la diversit茅 de taille et de proportion chez les fourmis ouvri猫res.
- Ils ont 茅lucid茅 le m茅canisme qui pr茅side au d茅veloppement des fourmis soldats et au maintien de l鈥櫭﹒uilibre entre les castes de fourmis ouvri猫res.
- Ils ont 茅galement d茅crit le r么le crucial d鈥檜n 芦organe禄 rudimentaire en apparence sans int茅r锚t qui appara卯t de fa莽on transitoire au cours du d茅veloppement des fourmis soldats.
- Les organes 芦rudimentaires禄 茅ph茅m猫res sont en fait des tissus qui se forment pendant le stade embryonnaire du d茅veloppement d鈥檜n organisme. Ce sont les vestiges d鈥檜n organe plus d茅velopp茅 pr茅sent chez un lointain anc锚tre.
- La colonie r茅gule la pr茅sence de ces organes afin de maintenir constant le rapport entre le nombre de soldats et celui d鈥檕uvri猫res聽minor聽au sein de la soci茅t茅 de fourmis.
Des scientifiques de l鈥橴niversit茅 海角社区 ont perc茅 un myst猫re dont la cl茅 茅chappait 脿 CharlesDarwin. L鈥檌ncapacit茅 du c茅l猫bre naturaliste 脿 r茅soudre ce myst猫re l鈥檃vait m锚me pouss茅 脿 remettre en question sa propre th茅orie de l鈥櫭﹙olution. Ayant formul茅 cette th茅orie en partant du principe selon lequel la s茅lection naturelle s鈥檈ffectue 脿 l鈥櫭ヽhelle de l鈥檌ndividu, qui lutte pour survivre et se reproduire, il se demandait comment une simple colonie pouvait produire des fourmis ouvri猫res pr茅sentant une telle diversit茅 de taille鈥� qu鈥檌l s鈥檃gisse des ouvri猫res聽minor,聽qui ont une petite t锚te et un corps peu volumineux, ou des fourmis soldats, qui se distinguent par leur grosse t锚te et leurs gigantesques mandibules鈥� particuli猫rement si, comme les fourmis du genre聽Pheidole, elles sont st茅riles. La r茅ponse? Selon un article publi茅 aujourd鈥檋ui dans la revue聽, la colonie g茅n猫re elle-m锚me des soldats et assure l鈥櫭﹒uilibre entre le nombre d鈥檕uvri猫res soldats et聽minor聽gr芒ce 脿 un 芦organe禄 rudimentaire en apparence sans int茅r锚t qui appara卯t de fa莽on transitoire au cours des derniers stades du d茅veloppement larvaire uniquement chez certaines fourmis: celles qui deviendront des soldats.
芦Il s鈥檃git d鈥檜ne d茅couverte tout 脿 fait inattendue. Des scientifiques avaient remarqu茅 qu鈥檜n "organe" rudimentaire en apparence sans int茅r锚t apparaissait soudainement au cours du d茅veloppement des fourmis soldats, puis disparaissait. Ils avaient alors pr茅sum茅 que ce ph茅nom猫ne survenait sous l鈥檈ffet des hormones et de l鈥檃limentation, qui permettent aux larves de se transformer en soldats禄, explique EhabAbouheif, du D茅partement de biologie de l鈥橴niversit茅 海角社区 et auteur en chef de l鈥櫭﹖ude.
RajendhranRajakumar, auteur principal de l鈥櫭﹖ude, ajoute: 芦Nous avons d茅couvert que ces 鈥渙rganes鈥� rudimentaires n鈥檃pparaissent pas sous l鈥檈ffet des hormones et de l鈥檃limentation, mais que ce sont eux qui pr茅sident 脿 la cr茅ation de soldats. Leur pr茅sence transitoire r茅gule la croissance rapide de la t锚te et du corps des soldats qui, au terme de ce processus, pr茅sentent une 茅norme t锚te, de gigantesques mandibules et un grand corps.禄
Il y est鈥� oups, il n鈥檡 est plus!
Le PrAbouheif 茅tudie les ailes des fourmis depuis 23ans. Il s鈥檌nt茅resse particuli猫rement au r么le du disque imaginal de l鈥檃ile, structure qui appara卯t de fa莽on transitoire au cours des derniers stades du d茅veloppement larvaire chez les fourmis soldats, et ce, m锚me si ces derni猫res sont en fait d茅pourvues d鈥檃iles. Pendant neuf ans, le biologiste et son 茅quipe ont 茅tudi茅 cette structure en laboratoire. Ainsi, 脿 l鈥檃ide de diverses techniques chirurgicales et mol茅culaires, ils ont coup茅 des parties de ces disques rudimentaires chez des larves de fourmis soldats du genre聽Pheidole, dont les esp猫ces sont tr猫s r茅pandues et diversifi茅es. Les chercheurs ont d茅couvert qu鈥檌ls influaient ainsi sur la croissance de la t锚te et du corps des insectes. Ils ont 茅galement d茅couvert qu鈥檌ls pouvaient moduler la taille des fourmis soldats en coupant 脿 divers degr茅s les disques imaginaux des ailes, cette intervention se traduisant par une r茅duction correspondante de la taille de la t锚te et du corps des insectes. Les travaux de ces chercheurs montrent pour la premi猫re fois le r么le crucial des disques imaginaux de l鈥檃ile dans le d茅veloppement des fourmis soldats.
La mission des fourmis soldats: maintenir l鈥櫭﹒uilibre au sein de la colonie聽
Les chercheurs ont en outre d茅couvert que l鈥檈nsemble de la colonie maintient l鈥櫭﹒uilibre entre le nombre de fourmis soldats et d鈥檕uvri猫res聽minor聽en assurant la r茅gulation de la croissance des disques rudimentaires des ailes chez les larves. Des 茅tudes pr茅c茅dentes avaient d茅montr茅 que le rapport entre le nombre d鈥檕uvri猫res聽minor聽et de soldats demeure relativement constant dans toutes les colonies de fourmis du genre聽Pheidole, soit de 90 脿 95% de聽minor聽et de 5 脿 10% de soldats. Les chercheurs de l鈥橴niversit茅 海角社区 ont d茅couvert que les fourmis soldats maintenaient ce rapport constant en stoppant la croissance du disque rudimentaire des ailes au moyen d鈥檜ne ph茅romone inhibitrice lorsque la colonie comptait trop de soldats. Cette derni猫re peut toutefois augmenter tr猫s rapidement le nombre de fourmis soldats lorsqu鈥檜ne menace p猫se sur elle ou que le nombre de soldats chute pour une raison quelconque, car les disques rudimentaires des ailes n鈥檃pparaissent qu鈥檃u cours des derniers stades du d茅veloppement larvaire.
Les organes rudimentaires: plus importants qu鈥檕n le croyait?
脌 la lumi猫re de la d茅couverte r茅alis茅e par son 茅quipe chez la fourmi, le PrAbouheif 茅voque la possibilit茅 que ces organes rudimentaires puissent jouer un r么le beaucoup plus important qu鈥檕n le croyait sur le d茅veloppement d鈥檜n organisme. 芦On croyait jusqu鈥檌ci que ces organes n鈥檃vaient plus aucune fonction et qu鈥檌ls t茅moignaient simplement d鈥檜n processus 茅volutif et de l鈥檈xistence d鈥檃nc锚tres communs. Maintenant que nous avons mis au jour le r么le crucial des disques rudimentaires de l鈥檃ile pour les colonies de fourmis du genre聽Pheidole, nous devons revenir en arri猫re et examiner d鈥檃utres organes rudimentaires 脿 la lumi猫re de ces nouvelles connaissances. Qui sait ce que nous allons d茅couvrir?禄
Cette 茅tude聽a 茅t茅 financ茅e par des bourses de recherche de l鈥橧nstitut KonradLorenz, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en g茅nie du Canada et une bourse Guggenheim.
尝鈥檃谤迟颈肠濒别聽芦Social regulation of a rudimentary organ generates complex worker caste systems in ants禄, par Rajendhran Rajakumar etcoll.,聽a 茅t茅 publi茅 dans la revue聽Nature聽
Liens
Contacts
Ehab Abouheif
D茅partement聽de biologie, Universit茅 海角社区
ehab.abouheif [at] mcgill.ca
(Entrevues en anglais et en fran莽ais)
Katherine Gombay
Relations avec les聽m茅dias, Universit茅 海角社区
katherine.gombay [at] mcgill.ca
514-398-2189
