Planète

Le polymorphisme des fourmis selon leur caste

Dossier - Fourmi : les secrets de la fourmilière
DossierClassé sous :zoologie , fourmi , ouvrière

-

Elles sont plusieurs millions de milliards et ont colonisé presque toutes les régions de la planète : les fourmis, avec leur organisation similaire aux sociétés humaines, montrent que l'union fait la force. Découvrez tous les secrets de ces insectes sociaux.

  
DossiersFourmi : les secrets de la fourmilière
 

Ce que nous appelons couramment « les fourmis » telles que nous les voyons courir sur le sol, sont toutes des femelles, qui vivent en société matriarcale. Dans le nid, elles sont organisées en deux castes. Les fourmis présentent un polymorphisme qui permet de différencier ces castes : les reines et les ouvrières.

Le polymorphisme des fourmis. © Rainer Hungershausen - CC BY-NC 2.0
La reine et les ouvrières de la fourmi de feu Solenopsis invicta. © R.-K. Vander Meer

Première caste dans la fourmilière : les reines

On retrouve ces femelles à l'intérieur du nid, mais une observation attentive montre que l'une (ou plusieurs) de ces femelles est plus grosse et possède un abdomen plus volumineux. En clair, la fourmilière possède une ou plusieurs femelles chargées de la reproduction : ce sont les reines. 

Elles sont pourvues d'ovaires bien développés et disposent d'un réservoir particulier, la spermathèque, dans lequel elles stockent et conservent pendant des mois ou des années les spermatozoïdes après l'accouplement. Il est peu fréquent dans la vie animale que les spermatozoïdes restent vivants plusieurs années chez la femelle. On ignore encore largement les processus qui autorisent une telle conservation.

Seconde caste dans la fourmilière : les ouvrières

Les autres femelles du nid sont des ouvrières. Plus petites que les reines, elles possèdent bien des ovaires mais ces derniers sont rarement fonctionnels. Mais surtout, elles sont dépourvues de spermathèque. De ce fait, elles ne peuvent s'accoupler et stocker la semence des mâles. Débarrassées d'une fonction reproductrice coûteuse en énergie, elles se consacrent exclusivement à des tâches domestiques : confection, entretien et protection du nid, recherche et rapatriement de la nourriture, nourrissage de la reine, des larves et des ouvrières restées au nid.

Fourmi ouvrière de Camponotus pennsylvanicus. © futureman1 / Flickr - Licence Creative Common (by-nc-sa 2.0)

La société de fourmis est donc formée seulement de femelles, les unes reproductrices (les reines), les autres stériles (les ouvrières). On dit que ces sociétés matriarcales sont formées de deux castes. Les ouvrières présentent une autre caractéristique morphologique. Elles sont toujours aptères, c'est-à-dire dépourvues d'ailes. C'est une spécialisation due à l'évolution, puisque les ancêtres des fourmis étaient des guêpes ailées. La perte des ailes peut être un handicap car elle limite les déplacements. Mais c'est aussi une innovation fructueuse. Leur thorax n'a plus besoin de loger les muscles du vol : sa structure se simplifie et s'allège. Si l'on ajoute à cette « économie » le fait que les organes génitaux sont aussi simplifiés et que la taille est réduite on comprend que le coût de production d'une ouvrière est minime pour la société. La fourmilière pourra en élever un très grand nombre à peu de frais.

Les ouvrières pourront aussi présenter des modifications morphologiques. Ce polymorphisme de caste permettra une spécialisation poussée dans les tâches accomplies par les ouvrières. C'est souvent la tête qui est le siège de modifications morphologiques. On distingue alors des sous-castes ouvrières. Chez les Messor ou les Camponotus de nos régions, on distingue des petites ouvrières minors, des ouvrières de taille moyenne médias et des ouvrières de grande taille majors.

Le polymorphisme des ouvrières de Camponotus aethiops. On distingue des ouvrières minors, médias et majors. © Luc Passera

Ce polymorphisme est toujours associé à l'exécution de tâches différentes.

Et les mâles ?

Ces sociétés matriarcales ont tout de même besoin de l'existence de mâles pour assurer la fécondation des reines. Habituellement ailés, ils sont produits une fois par an. Leurs mandibules rudimentaires les rend inaptes au travail. Ils dépendent totalement des ouvrières pour leur alimentation et quittent très vite leur nid de naissance pour s'accoupler. Ils meurent peu de temps après.