La fourmi argentée du Sahara possède des poils aux propriétés optiques étonnantes. Pour mieux les étudier, les chercheurs les ont rasées avec un scalpel bien aiguisé… © P. Landmann

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Science décalée : des fourmis se font épiler pour la science

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Les fourmis argentées du Sahara sont capables de vivre à des températures particulièrement élevées, en partie grâce aux poils qui recouvrent leur face dorsale. Pour mieux comprendre le rôle de ces poils, des chercheurs ont rasé des fourmis. Une expérience de précision plutôt délicate.

Le désert du Sahara est l'un des environnements les plus rudes de la planète, avec des températures torrides dans la journée, que subissent les animaux qui y vivent. Ainsi, la fourmi argentée Cataglyphis bombycina vit dans le Sahara, le Sinaï et des déserts de la péninsule arabique. C'est l'un des organismes vivants les mieux adaptés à de hautes températures.

Alors que la plupart des animaux restent à l'abri de la chaleur du soleil le jour, les fourmis argentées choisissent le milieu de la journée pour chercher de la nourriture ; les températures dépassent alors 50 °C. Cette stratégie leur permet d'échapper à leurs prédateurs, comme les lézards, qui évitent ces températures insupportables.

Les fourmis présentent plusieurs adaptations pour les aider à supporter la chaleur extrême : elles ont des pattes plus longues que les autres fourmis, ce qui les tient un peu plus éloignées du sable et leur permet de courir plus vite pour réduire le temps passé à l'extérieur ; elles produisent aussi des protéines heat shock avant de sortir du nid ce qui permet à leur organisme de réagir vite à la chaleur soudaine. Mais elles auraient un atout supplémentaire : des poils hors du commun, aux propriétés optiques extraordinaires.

En effet, la face dorsale des ouvrières (thorax et abdomen) est recouverte de poils denses qui donnent à la fourmi son aspect argenté et jouent un rôle de thermorégulation. Pour mieux étudier le rôle de ces poils, des chercheurs belges ont récupéré des fourmis dans des dunes de sable d'Erg Chebbi, dans le sud-est du Maroc. Ils ont observé ces poils au microscope et rasé des fourmis pour les besoins de cette expérience décrite dans la revue PLOS One.

Observation au microscope électronique des stries sur les poils des fourmis argentées. © Willot et al. 2016, PLOS One

Les poils réfléchissent la lumière comme un prisme

Les poils ont une section triangulaire, ce qui en fait des prismes avec comme base un triangle isocèle ayant un angle de 72° et deux angles de 54°. De plus, ils portent des stries microscopiques sur les deux faces du prisme exposées vers l'extérieur : ces stries de 66 nm de profondeur sont séparées de 204 nm et la face du bas n'est pas striée. Ce poil en forme de prisme réfléchit entre 95 et 98 % de l'énergie, ce qui permet un effet miroir unique dans le monde animal.

Le fait de réfléchir la lumière permet d'éviter la chaleur mais pourrait aussi servir au camouflage ou à la communication. La forme triangulaire des poils contraste avec la forme cylindrique typique de la plupart des arthropodes.

Mais l'expérience ne s'arrête pas là : au laboratoire, les chercheurs ont rasé les fourmis. Dans MailOnLine, Quentin Willot, principal auteur de l'article, a expliqué que c'était « une procédure délicate », car les fourmis se débattent quand elles sont capturées « ce qui empêche toute tentative de rasage si elles ne sont pas anesthésiées ». Les fourmis ont donc été endormies avec du dioxyde de carbone puis les poils ont été retirés en utilisant une loupe binoculaire et une lame bien aiguisée : « C'est la même chose que de vous raser le menton : la lame du scalpel doit se déplacer dans la direction opposée à la croissance du cheveu. Cela doit être un mouvement délicat et doux. » Une fourmi ouvrière était rasée en une heure et environ 40 fourmis ont été rasées pour obtenir sept animaux prêts pour l'expérience.

Les chercheurs ont observé que les poils qui recouvrent la face dorsale de la fourmi réfléchissent environ dix fois plus de lumière que des cuticules rasées. De plus, les fourmis "poilues" chauffaient moins vite et restaient à une température de 2 °C plus basse.

Des fourmis sont friandes du sirop de grenadine  Une goutte de sirop de grenadine attire une colonie de fourmis qui passait par là. Celles-ci se chargent alors de faire disparaître le liquide.