Une nouvelle étude révèle que les fourmis ont une étonnante capacité à mélanger la force musculaire collective avec l’initiative individuelle pour soulever des objets lourds.

Elle montre comment une douzaine ou plus de fourmis, travaillant à l’unisson pour transporter, par exemple, un gros insecte, peuvent ajuster leur course en fonction des renseignements fournis par une seule fourmi qui rejoint l’effort collectif.

Réalisant, en quelque sorte, que le groupe est hors course ou se dirige vers des ennuis, "l’éclaireuse" signale subtilement un changement nécessaire dans la direction en tirant dans un angle différent. Plutôt que de résister, les autres fourmis suivent le mouvement.

Selon l’auteur principal de l’étude Ofer Feinerman de l’Institut des sciences Weizmann en Israël :

La fourmi individuelle a l’idée de la manière de passer un obstacle, mais n’a pas le pouvoir musculaire pour déplacer la charge. Le groupe est là pour amplifier la force du chef de file afin qu’il puisse effectivement mettre en œuvre son idée.

Pour leurs expériences, les scientifiques ont utilisé des céréales de petit déjeuner qui avait été stocké dans un sac de nourriture pour chat la nuit pour la rendre plus attrayante pour les fourmis.

Dans cette vidéo, tirée de l’étude :

Un groupe de fourmis collabore pour transporter un produit alimentaire, mais elles se déplacent dans la mauvaise direction (tandis que leur nid est à gauche). Pour les aider, arrive une fourmi qui se déplace librement et qui connait la bonne direction vers le nid. A six secondes dans la séquence, cette fourmi éclaireuse se fixe sur le côté gauche de l’objet, l’emporte sur les 7 autres transporteurs et est capable d’influencer le mouvement dans la bonne direction. (Ehud fonio et Ofer Feinerman)

De plus, la même fourmi qui a pris la direction en charge va, de 10 à 20 secondes plus tard, confier ce rôle à une autre nouvelle arrivant avec des informations plus à jour.

Toujours selon Ofer Feinerman  :

Pour autant que nous puissions en juger, l’éclaireur n’est pas différent des autres fourmis. Personne ne désigne le chef de file, elle (pas il) se désigne, parce qu’elle a des connaissances actualisées sur la bonne direction.

Vidéo, tirée de l’étude, qui suit les mouvements individuels de l’objet (céréale), des fourmis porteuses (chiffres jaunes) et des fourmis “libres” (chiffres blancs).  (Ehud fonio et Ofer Feinerman)

Les fourmis sont parmi les rares animaux, outre les humains, à s’organiser entre elles pour porter collectivement des charges bien plus lourdes qu’un seul membre de leur espèce.

Un des défis, pour les fourmis ou les humains, est de trouver l’équilibre entre l’action synchronisée, ou de conformité, d’une part, et la flexibilité nécessaire pour s’adapter d’autre part. Les animaux vivants en groupes (ex : banc de poissons, troupeau de moutons…) ont évolué pour agir de concert, une qualité nécessaire pour le mouvement coordonné.

C’est ce qui permet aux fourmis de tirer ensemble, plutôt que séparément.

Mais parfois, ce soi-disant "conformisme du comportement" est un inconvénient, c’est là où l’information des éclaireuses entre en jeu. L’interaction de groupe et l’effort individuel peut être comparée à la relation entre une équipe d’aviron de huit personnes à l’unisson et leur barreur, qui dirige le bateau et garde un œil sur l’adversaire, mais, selon Feinerman :

La différence, cependant, c’est que pour guider la charge la fourmi doit également tirer.

Les chercheurs pensent que la fourmi assume temporairement le leadership tout simplement en se présentant et qu’elle n’a pas besoin de signaler sa présence.

La fourmi choisie pour les expériences, Paratrechina longicornis, est une espèce invasive trouvée dans le monde entier. En été, elles transportent généralement de grands (par rapport à leur corps de trois millimètres) insectes dans leurs nids pour être consommées.

L’étude a également découvert qu’il y a un nombre optimal de fourmis, environ 15, pour atteindre la vitesse maximale lors du transport.

L’étude publiée dans Nature Communications : Ant groups optimally amplify the effect of transiently informed individuals.