Les fourmis sauteuses indiennes rétrécissent et régénèrent leur cerveau en tentant de devenir la reine de la colonie
En ce qui concerne les fourmis, certaines sont très petites, comme les fourmis de feu qui sévissent dans le sud des États-Unis, et d’autres sont assez grandes. L’une des plus grandes variétés est la fourmi sauteuse indienne (Harpegnathos saltator), qui mesure environ 2 cm de long. Comme son surnom l’indique, cette fourmi vit dans les plaines inondables de l’Inde et peut sauter dans les airs à environ 10 cm pour capturer et tuer des proies de deux fois sa taille. Les fourmis ont également une incroyable capacité à adapter la taille de leur cerveau.
Image d’entête : combat entre deux ouvrières Harpegnathos saltator de colonies différentes. (Wikimedia)
Une étude récente sur la fourmi sauteuse indienne a montré qu’elle pouvait réduire son cerveau de près de 20 %, mais le faire repousser à sa taille normale en quelques semaines. Ce n’est pas la seule espèce d’insecte connue pour avoir la capacité d’augmenter la taille de son cerveau, par exemple, les abeilles domestiques peuvent faire de même. Cependant, la fourmi est le seul insecte connu capable à la fois d’augmenter et de diminuer la taille de son cerveau.
Les chercheurs ont découvert que les femelles des fourmis sauteuses indiennes peuvent rétrécir leur cerveau afin de préparer leur corps à la reproduction. Elles ressemblent à la plupart des autres colonies de fourmis : il y a une seule reine, des mâles pour la reproduction et une classe d’ouvrières entièrement féminine. C’est l’une des seules espèces de fourmis où les ouvrières peuvent rivaliser pour avoir la chance de devenir la reine.
Une fourmi sauteuse indienne et ouvrière protégeant les pupes et les larves. (Martin Dohrn/ Nature Picture Library)
Lorsque la reine meurt, environ 70 % des femelles de la colonie commencent à se confronter dans un concours qui peut durer jusqu’à 40 jours, où les concurrentes se battent les unes contre les autres jusqu’à ce qu’un groupe de 5 à 10 victorieuses émerge. Ces dernières passeront le reste de leurs jours à produire des descendants. Dès le début du tournoi, des hormones entraînent les concurrentes dans une transformation physiologique qui les métamorphose en fourmis reproductrices appelées gamergates. Leur taille est similaire à celle des fourmis ouvrières, mais leur anatomie est différente.
Selon les chercheurs, les gamergates ont des ovaires environ 5 fois plus grands que la taille normale et un cerveau environ 20 % plus petit. Au cours de la transformation, l’équipe a constaté que les lobes optiques subissent le plus fort rétrécissement, car la reine des fourmis vit dans l’obscurité totale et n’a aucune raison de conserver la capacité de traiter les signaux visuels. Les ouvrières ont également besoin d’un plus gros cerveau pour accomplir des tâches cognitives exigeantes, comme la recherche de nourriture et la défense du nid. Celles qui ne deviennent pas reines peuvent faire repousser leur cerveau jusqu’à une taille normale.
A partir de l’étude : graphique présentant les différences de comportement et de physiologie entre les ouvrières reproductrices (gamergate) et non reproductrices. (Clint A. Penick et Col./ Proceedings of the Royal Society B)
Donc, la recherche de nourriture nécessitant des capacités cognitives avancées, la ré-expansion du cerveau pourrait aider les ouvrières à retrouver le statut de fourrageuses après avoir perdu la bataille de la reproduction.
Selon les chercheurs, c’est la première fois que des changements réversibles de la taille du cerveau à cette échelle sont observés chez un insecte.
L’étude publiée dans The Proceedings of the Royal Society B : Reversible plasticity in brain size, behaviour and physiology characterizes caste transitions in a socially flexible ant (Harpegnathos saltator) et présentée sur le site de l’Université d’État de Kennesaw : Kennesaw State researcher’s study of ant brains might lead to understanding changes in human brains.