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Production et rôle des phéromones chez les fourmis

Dossier - Fourmi : les secrets de la fourmilière
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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.

  
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La coopération, qui est une marque des sociétés, implique la circulation d'informations afin que les individus du groupe soient informés en permanence des besoins et des activités de la société. Chez les fourmis, différentes glandes produisent des composés appelés les phéromones.

Fourmi volante. © Sven-Kåre Evenseth CC BY-NC 2.0
La piste alimentaire est due au dépôt d’une phéromone par les ouvrières fourrageuses. Ici, on a déposé de la phéromone synthétique à l’aide d’un pinceau en écrivant le mot anglais « ants ». Les fourmis d’Argentine suivent cette piste artificielle. © C. Errard

Le rôle de phéromones dans la communication des fourmis

On a déjà évoqué l'existence d'une glande postpharyngienne chez les ouvrières, qui stocke des substances utilisées pour la reconnaissance coloniale. Mais il y a bien d'autres glandes qui déversent à l'extérieur des composés volatils responsables des divers comportements sociaux. Les mieux connues sont logées dans l'abdomen : glande de Dufour, glande à poison, glande rectale ou pygidiale... D'autres se trouvent dans la tête (glandes mandibulaires et glande postpharyngienne) ou dans les pattes.

Leur production sont les phéromones qui, déposées sur le sol ou projetées dans l'air à la manière d'un spray informent les compagnes. Les fourmis sont ainsi de véritables usines chimiques montées sur six pattes. La structure sociale, la cohésion des congénères, la productivité de la colonie dépendent de ces molécules odorantes. Les phéromones sexuelles émises tantôt par les mâles, tantôt par les reines vierges, sont responsables du rapprochement des sexes pendant le vol nuptial. Les phéromones d'agrégation émises par la reine attirent les ouvrières qui forment une sorte de cour royale autour de la femelle reproductrice.

Les phéromones de recrutement attirent les congénères en un endroit précis. Les mieux connues sont les phéromones de piste qui informent les compagnes à la fois sur la qualité (matières sucrées, proies animales...) et la quantité de la provende.

Chez la fourmi du pharaon Monomorium pharaonis, on connaît une phéromone de piste à longue durée d'action qui permet de dessiner un réseau de pistes parcourues chaque jour. Une deuxième phéromone est plus volatile, mais attire un plus grand nombre d'ouvrières sur la piste. Enfin une troisième substance déposée aux croisements fait office de sens interdits informant les ouvrières qu'il n'y a aucune nourriture sur la route ainsi signalée.

Les phéromones d'alarme alertent, regroupent ou dispersent les ouvrières mises en difficulté par un événement imprévu comme l'irruption d'un intrus.

Monomorium pharaonis. © April Nobile Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.

Les phéromones territoriales sont déposées au sol à proximité du nid. Elles dissuadent des fourmis étrangères de s'approcher de l'entrée et en même temps signalent aux propriétaires la proximité des accès.

Un caractère commun aux phéromones est qu'elles agissent à des concentrations incroyablement faibles. Les fourmis champignonnistes déposent une piste chimique lorsqu'elles recherchent des végétaux. La phéromone est délivrée par la glande à poison qui ne contient que 10-9 gramme de matière active. L'ensemble de la société stocke ainsi seulement 1 mg de phéromone de piste. C'est pourtant suffisant pour tracer une piste attractive qui ferait trois fois le tour de la Terre au niveau de l'équateur !

Le monde myrmicéen est ainsi un « monde du silence » où les signaux chimiques sont parmi les plus perfectionnés que l'on puisse trouver dans le monde animal. L'émission de substances odorantes va de pair avec l'existence de structures sensorielles capables de les identifier. Ce sont les antennes qui sont porteuses d'organes sensoriels en connexion avec des neurones spécialisés dans la détection des molécules chimiques. Les antennes sont en quelque sorte le « nez » des fourmis.