Fourmis ouvrières du monde, unissez-vous! Vous n’avez rien à perdre, sauf votre fertilité
Des chercheurs de McGill confirment l’hypothèse darwinienne quant à l’incidence de l’évolution sur l’ensemble d’un groupe
Les castes hautement spécialisées des fourmis sont le pinacle de l’organisation sociale du monde des insectes. Comme dans toute société, toutefois, les colonies de fourmis abritent de nombreux conflits et luttes internes. Alors, qu’est-ce qui les unit? Il y a plus de 150 ans, Charles Darwin a formulé une idée et on vient de découvrir qu’il avait raison.
Des biologistes de l’évolution de l’Université McGill ont découvert des signaux moléculaires qui peuvent maintenir l’harmonie sociale chez les fourmis, en imposant des contraintes à leur fertilité. Le D r Ehab Abouheif, du Département de biologie de McGill, et le D r Abderrahman Khila, chercheur postdoctoral, ont déterminé qu’avec l’évolution, les gênes des insectes vivant en colonies – telles les fourmis – ont été remaniés pour les empêcher de se battre entre eux afin d’obtenir le droit de se reproduire.
« Nous avons découvert un mécanisme de développement vraiment élégant, que nous appelons ‘contrainte de reproduction’, qui remet en question le paradigme classique voulant que le comportement, comme le contrôle policier, soit la seule façon d’imposer l’harmonie et l’esprit de corps au sein des sociétés de fourmis», a déclaré le DrAbouheif, titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur le génome pendant l’évolution et le développement, à McGill.
La contrainte de reproduction intervient dans ces sociétés de fourmis quand les forces de l’évolution commencent à agir dans un contexte de groupe plutôt que chez les individus, ont déclaré les chercheurs. On peut observer le processus au niveau des différences entre les espèces de fourmis évoluées et leurs cousines plus primitives. L’étude a été publiée dans le numéro du 18 novembre des Proceedings of the National Academy of Sciences .
Les fourmis – organisées en colonies autour d’une ou plusieurs reines entourées de leurs ouvrières femelles spécialisées – sont des exemples classiques de ce qu’on appelle des organismes eusociaux.
« Les fourmis plus primitives, ou ancestrales, ont tendance à vivre en colonies plus petites et présentent des niveaux beaucoup plus élevés de conflits sur la reproduction que les espèces plus évoluées», a expliqué le D r Abouheif. «C’est parce que les ouvrières possèdent des capacités reproductives beaucoup plus grandes et qu’il se crée un conflit avec la reine pour donner naissance à la progéniture.»
À leur étonnement, les D rs Khila et Abouheif ont découvert qu’avec l’évolution, «les signaux moléculaires utilisés par l’œuf pour déterminer ce qui sera la tête et ce qui sera la queue ont été remaniés, de manière à empêcher les fourmis ouvrières de donner naissance à une progéniture viable », a expliqué le D r Abouheif. « Les différentes espèces de fourmis présentent des niveaux différents de cette ‘contrainte de reproduction’, et nous croyons que ces niveaux fournissent une mesure du degré d’eusocialité de la colonie. Moins les ouvrières se reproduisent, plus les groupes deviennent unis. »
L’existence de castes de fourmis stériles tourmentait Charles Darwin lorsqu’il a formulé sa théorie de la sélection naturelle, et il les a décrites comme la « seule difficulté particulière qui, à prime abord, m’est apparue insurmontable, et en fait fatale pour ma théorie». Si l’évolution adaptative s’effectue grâce à la survie différentielle des individus, comment des individus incapables de transmettre leurs gênes peuvent-ils évoluer et persister?
Darwin suggérait que, dans le cas des colonies de fourmis, la sélection naturelle ne s’applique pas uniquement à l’individu, parce que l’individu ne profiterait jamais de l’élimination de ses propres capacités de reproduction, mais aussi à la famille ou au groupe. Cette étude soutient les idées prescientes de Darwin et fournit une mesure moléculaire de la façon dont on peut considérer une colonie entière comme un tout ou un superorganisme.
À PROPOS DE L’UNIVERSITÉ McGILL
Fondée à Montréal, au Québec, en 1821, l’Université McGill se classe comme chef de file parmi les universités canadiennes. McGill compte deux campus, 11 facultés, 10 écoles professionnelles, 300 programmes d’études et au-delà de 33 000 étudiants, originaires de 160 pays. L’Université accueille au-delà de 6 200 étudiants étrangers, qui composent près de 20 pour cent de sa population étudiante. Près de la moitié de ses étudiants ont une langue maternelle autre que l’anglais – dont 6 000 francophones.
