Fourmi - Ant

Fourmis
Plage temporelle : 100–0  Ma Fin de l' Albien  – Présent
Les fourmis de feu 01.jpg
Fourmis rouges
Classement scientifique e
Royaume: Animalia
Phylum: Arthropodes
Classer: Insecte
Commander: Hyménoptères
Infra-commande : Aculeata
Superfamille : Formicoidea
Famille: Formicidae
Latreille , 1809
Espèce type
Formica rufa
Sous-familles
Cladogramme de
sous - familles

Martialinae

Leptanillines

Amblyoponinés

Paraponérines

Agroecomyrmecinae

Ponerinae

Proceratiinae

Ecitoninae‡

Aenictinae‡

Dorylini

Aenictogitoninae‡

Cerapachyinae‡*

Leptanilloidinae‡

Dolichoderinae

Aneuretinae

Pseudomyrmécines

Myrmeciinae

ectatomines

Hétéroponerinae

Myrmicines

Formicinae

Une phylogénie des sous-familles de fourmis existantes .
*Cerapachyinae est paraphylétique
‡ Les précédentes sous-familles dorylomorphes ont été synonymisées sous Dorylinae par Brady et al. en 2014

Les fourmis sont des insectes eusociaux de la famille des Formicidae et, avec les guêpes et les abeilles apparentées , appartiennent à l' ordre des hyménoptères . Les fourmis apparaissent dans les archives fossiles à travers le monde dans une diversité considérable au cours du dernier Crétacé inférieur et du début du Crétacé supérieur , suggérant une origine plus ancienne . Les fourmis ont évolué à partir des ancêtres des guêpes vespoïdes au Crétacé et se sont diversifiées après l'essor des plantes à fleurs . Plus de 13 800 espèces sur un total estimé à 22 000 ont été classées. Ils sont facilement identifiables par leurs antennes géniculées (coudes) et la structure distinctive en forme de nœud qui forme leur taille élancée.

Les fourmis forment des colonies dont la taille varie de quelques dizaines d'individus prédateurs vivant dans de petites cavités naturelles à des colonies très organisées qui peuvent occuper de vastes territoires et se composer de millions d'individus. Les grandes colonies se composent de diverses castes de femelles stériles et sans ailes, dont la plupart sont des ouvrières (ergates), ainsi que des soldats (dinergates) et d'autres groupes spécialisés. Presque toutes les colonies de fourmis ont également des mâles fertiles appelés « drones » et une ou plusieurs femelles fertiles appelées « reines » ( gynes ). Les colonies sont décrites comme des super - organismes parce que les fourmis semblent fonctionner comme une entité unifiée, travaillant collectivement ensemble pour soutenir la colonie.

(vidéo) Fourmis cueillant de la nourriture

Les fourmis ont colonisé presque toutes les masses continentales de la Terre . Les seuls endroits dépourvus de fourmis indigènes sont l' Antarctique et quelques îles isolées ou inhospitalières. Les fourmis prospèrent dans la plupart des écosystèmes et peuvent constituer 15 à 25 % de la biomasse animale terrestre . Leur succès dans de nombreux environnements a été attribué à leur organisation sociale et à leur capacité à modifier les habitats, à exploiter les ressources et à se défendre. Leur longue co-évolution avec d'autres espèces a conduit à des relations mimétiques , commensales , parasitaires et mutualistes .

Les sociétés de fourmis ont une division du travail , une communication entre les individus et une capacité à résoudre des problèmes complexes . Ces parallèles avec les sociétés humaines ont longtemps été une source d'inspiration et un sujet d'étude. De nombreuses cultures humaines utilisent les fourmis dans la cuisine, les médicaments et les rites. Certaines espèces sont appréciées pour leur rôle d' agents de lutte biologique contre les ravageurs . Cependant, leur capacité à exploiter les ressources peut mettre les fourmis en conflit avec les humains, car elles peuvent endommager les cultures et envahir les bâtiments. Certaines espèces, comme la fourmi de feu rouge importée ( Solenopsis invicta ), sont considérées comme des espèces envahissantes , s'installant dans des zones où elles ont été introduites accidentellement.

Étymologie

Le mot fourmi et la forme principalement dialectale emmet viennent de ante , emete du moyen anglais , qui vient de ǣmette du vieil anglais ; ceux-ci sont tous liés au bas saxon e(e)mt , empe et variétés ( vieux saxon emeta ) et à l' allemand Ameise ( vieux haut allemand āmeiza ). Tous ces mots viennent du germanique occidental * ǣmaitjōn , et le sens original du mot était « le mordant » (du proto-germanique * ai- , « off, away » + * mait- « cut »). Le nom de famille Formicidae est dérivé du latin formīca (« fourmi ») dont dérivent les mots d'autres langues romanes , comme le portugais formiga , l'italien formica , l'espagnol hormiga , le roumain furnică et le français fourmi . On a émis l'hypothèse qu'un mot proto-indo-européen *morwi- a été utilisé, cf. Sanskrit vamrah , grec μύρμηξ mýrmēx , vieille église slave mraviji , vieil irlandais moirb , vieux norrois maurr , hollandais mier , suédois myra , danois myre , moyen néerlandais miere , crimée gothique miera .

Taxonomie et évolution

Aculeata

Chrysidoidea

 
 

Vespidés

Rhopalosomatidae

 
 

Pompilidae

Tiphiidae

 

Scolioidea

 

Apoidea

Formicidae

Position phylogénétique des Formicidae

La famille des Formicidae appartient à l'ordre des Hyménoptères , qui comprend également les tenthrèdes , les abeilles et les guêpes . Les fourmis ont évolué à partir d'une lignée au sein des guêpes urticantes , et une étude de 2013 suggère qu'elles sont un groupe frère des Apoidea . En 1966, EO Wilson et ses collègues ont identifié les restes fossiles d'une fourmi ( Sphecomyrma ) ayant vécu au Crétacé . Le spécimen, piégé dans de l'ambre remontant à environ 92 millions d'années, présente des caractéristiques trouvées chez certaines guêpes, mais pas chez les fourmis modernes. Sphecomyrma était peut-être un butineur au sol, tandis que Haidomyrmex et Haidomyrmodes , genres apparentés dans la sous-famille Sphecomyrminae , sont reconstitués en tant que prédateurs arboricoles actifs. Des fourmis plus âgées du genre Sphecomyrmodes ont été trouvées dans de l'ambre vieux de 99 millions d'années du Myanmar . Une étude de 2006 a suggéré que les fourmis sont apparues des dizaines de millions d'années plus tôt qu'on ne le pensait, il y a jusqu'à 168 millions d'années. Après l'essor des plantes à fleurs il y a environ 100 millions d'années, elles se sont diversifiées et ont pris une domination écologique il y a environ 60 millions d'années. Certains groupes, tels que les Leptanillinae et les Martialinae , se seraient diversifiés à partir des premières fourmis primitives qui étaient probablement des prédateurs sous la surface du sol.

Fourmis fossilisées dans l' ambre de la Baltique

Au cours de la période du Crétacé, quelques espèces de fourmis primitives étaient largement réparties sur le supercontinent laurasien (l' hémisphère nord ). Ils étaient rares par rapport aux populations d'autres insectes, ne représentant qu'environ 1% de la population totale d'insectes. Les fourmis sont devenues dominantes après la radiation adaptative au début de la période paléogène . À l' Oligocène et au Miocène , les fourmis représentaient 20 à 40 % de tous les insectes trouvés dans les principaux gisements fossiles. Parmi les espèces qui vivaient à l' époque éocène , environ un genre sur 10 a survécu jusqu'à nos jours. Les genres qui survivent aujourd'hui comprennent 56% des genres dans les fossiles d' ambre de la Baltique (début de l'Oligocène) et 92% des genres dans les fossiles d'ambre dominicain (apparemment au début du Miocène).

Les termites vivent en colonies et sont parfois appelés « fourmis blanches », mais les termites ne sont pas des fourmis. Ils forment le sous-ordre des Isoptères et, avec les cafards, ils forment l'ordre des Blattodea . Les Blattodéens sont apparentés aux mantes , grillons et autres insectes ailés qui ne subissent pas de métamorphose complète . Comme les fourmis, les termites sont eusociaux , avec des ouvrières stériles, mais ils diffèrent grandement par la génétique de la reproduction. La similitude de leur structure sociale avec celle des fourmis est attribuée à une évolution convergente . Les fourmis de velours ressemblent à de grandes fourmis, mais sont des guêpes femelles sans ailes .

Répartition et diversité

Région Nombre d'
espèces 
Néotropiques 2 162
Néarctique 580
L'Europe  180
Afrique 2500
Asie 2 080
Mélanésie 275
Australie 985
Polynésie 42

Les fourmis se trouvent sur tous les continents à l'exception de l' Antarctique , et seules quelques grandes îles, comme le Groenland , l' Islande , certaines parties de la Polynésie et les îles Hawaï manquent d'espèces de fourmis indigènes. Les fourmis occupent un large éventail de niches écologiques et exploitent de nombreuses ressources alimentaires différentes en tant qu'herbivores, prédateurs et charognards directs ou indirects. La plupart des espèces de fourmis sont des généralistes omnivores , mais quelques-unes sont des nourrisseurs spécialisés. Leur dominance écologique est démontrée par leur biomasse : on estime que les fourmis contribuent à 15 à 20 % (en moyenne et près de 25 % sous les tropiques) de la biomasse animale terrestre, dépassant celle des vertébrés .

La taille des fourmis varie de 0,75 à 52 millimètres (0,030 à 2,0 po), la plus grande espèce étant le fossile Titanomyrma giganteum , dont la reine mesurait 6 cm ( 2+12  po) de long avec une envergure de 15 cm (6 po). Les fourmis varient en couleur; la plupart des fourmis sont rouges ou noires, mais quelques espèces sont vertes et certaines espèces tropicales ont un éclat métallique. Plus de 13 800 espèces sont actuellement connues (avec des estimations supérieures de l'existence potentielle d'environ 22 000 ; voir l'article Liste des genres de fourmis ), avec la plus grande diversité dans les tropiques. Les études taxonomiques continuent de résoudre la classification et la systématique des fourmis. Les bases de données en ligne d'espèces de fourmis, y compris AntWeb et Hymenoptera Name Server , aident à garder une trace des espèces connues et nouvellement décrites. La relative facilité avec laquelle les fourmis peuvent être échantillonnées et étudiées dans les écosystèmes les a rendues utiles comme espèces indicatrices dans les études de biodiversité .

Morphologie

Schéma d'une fourmi ouvrière ( Neoponera verenae )

Les fourmis se distinguent par leur morphologie des autres insectes par leurs antennes genouillées (coudes) , leurs glandes métapleurales et une forte constriction de leur deuxième segment abdominal en un pétiole en forme de nœud . La tête, le mésosome et le métasome sont les trois segments distincts du corps (anciennement tagmata ). Le pétiole forme une taille étroite entre leur mésosome (le thorax plus le premier segment abdominal, qui lui est fusionné) et le gaster (l'abdomen moins les segments abdominaux du pétiole). Le pétiole peut être formé par un ou deux nœuds (le deuxième seul, ou les deuxième et troisième segments abdominaux).

Comme les autres insectes, les fourmis ont un exosquelette , une enveloppe externe qui fournit une enveloppe protectrice autour du corps et un point d'attache pour les muscles, contrairement aux squelettes internes des humains et des autres vertébrés . Les insectes n'ont pas de poumons ; l'oxygène et d'autres gaz, comme le dioxyde de carbone , traversent leur exosquelette via de minuscules valves appelées stigmates . Les insectes manquent également de vaisseaux sanguins fermés ; au lieu de cela, ils ont un tube long, mince et perforé le long du haut du corps (appelé " aorte dorsale ") qui fonctionne comme un cœur et pompe l' hémolymphe vers la tête, entraînant ainsi la circulation des fluides internes. Le système nerveux se compose d'un cordon nerveux ventral qui s'étend sur toute la longueur du corps, avec plusieurs ganglions et branches le long du chemin atteignant les extrémités des appendices.

Diriger

Fourmi taureau montrant les mandibules puissantes et les yeux composés relativement grands qui offrent une excellente vision

La tête d'une fourmi contient de nombreux organes sensoriels . Comme la plupart des insectes, les fourmis ont des yeux composés constitués de nombreuses lentilles minuscules attachées ensemble. Les yeux des fourmis sont bons pour la détection de mouvement aigu, mais n'offrent pas une image haute résolution . Ils ont également trois petits ocelles (yeux simples) sur le dessus de la tête qui détectent les niveaux de lumière et la polarisation . Par rapport aux vertébrés , les fourmis ont tendance à avoir une vue plus floue, en particulier chez les petites espèces, et quelques taxons souterrains sont complètement aveugles . Cependant, certaines fourmis, comme la fourmi bouledogue australienne , ont une excellente vision et sont capables de distinguer la distance et la taille des objets se déplaçant à près d'un mètre .

Deux antennes (« palpeurs ») sont attachées à la tête ; ces organes détectent les produits chimiques, les courants d'air et les vibrations ; ils sont également utilisés pour transmettre et recevoir des signaux par le toucher. La tête a deux mâchoires puissantes, les mandibules , utilisées pour transporter de la nourriture, manipuler des objets, construire des nids et se défendre. Chez certaines espèces, une petite poche (chambre sous-buccale) à l'intérieur de la bouche stocke la nourriture, de sorte qu'elle peut être transmise à d'autres fourmis ou à leurs larves.

mésosome

Les pattes et les ailes de la fourmi sont attachées au mésosoma ("thorax"). Les pattes se terminent par une griffe crochue qui leur permet de s'accrocher et de grimper sur des surfaces. Seules les fourmis reproductrices ( reines et mâles) ont des ailes. Les reines perdent leurs ailes après le vol nuptial , laissant des moignons visibles, une caractéristique distinctive des reines. Chez quelques espèces, on trouve des reines aptères ( ergatoïdes ) et des mâles.

métasome

Le métasome (l'« abdomen ») de la fourmi abrite d'importants organes internes, notamment ceux des systèmes reproducteur, respiratoire (trachée) et excréteur. Les ouvrières de nombreuses espèces voient leurs structures de ponte modifiées en aiguillons utilisés pour maîtriser leurs proies et défendre leurs nids.

Polymorphisme

Sept ouvrières coupeuses de feuilles de différentes castes (à gauche) et deux reines (à droite)

Dans les colonies de quelques espèces de fourmis, il existe des castes physiques - des ouvrières de classes de taille distinctes, appelées ergates mineures, médianes et majeures. Souvent, les plus grosses fourmis ont des têtes disproportionnées et des mandibules plus fortes en conséquence . Ceux-ci sont connus sous le nom de macrergates tandis que les plus petits travailleurs sont connus sous le nom de micrergates. Bien qu'officiellement connues sous le nom de dinergates, de telles personnes sont parfois appelées fourmis « soldats » parce que leurs mandibules plus fortes les rendent plus efficaces dans les combats, bien qu'elles soient toujours des ouvrières et que leurs « devoirs » ne varient généralement pas beaucoup par rapport aux ouvrières mineures ou médianes. Chez quelques espèces, les ouvrières médianes sont absentes, créant une division nette entre les mineures et les majeures. Les fourmis tisserandes , par exemple, ont une distribution de taille bimodale distincte . Certaines autres espèces présentent une variation continue de la taille des ouvrières. Les ouvrières les plus petites et les plus grosses de Carebara diversa présentent une différence de près de 500 fois dans leur poids sec.

Les ouvriers ne peuvent pas s'accoupler ; cependant, en raison du système de détermination du sexe haplodiploïde chez les fourmis, les ouvrières d'un certain nombre d'espèces peuvent pondre des œufs non fécondés qui deviennent des mâles haploïdes pleinement fertiles. Le rôle des ouvrières peut changer avec leur âge et chez certaines espèces, comme les fourmis pot de miel , les jeunes ouvrières sont nourries jusqu'à ce que leurs gasters soient distendus et agissent comme des récipients vivants de stockage de nourriture. Ces ouvriers de stockage de nourriture sont appelés repletes . Par exemple, ces ouvrières abondantes se développent chez la fourmi à miel d'Amérique du Nord Myrmecocystus mexicanus . Habituellement, les plus grosses ouvrières de la colonie se transforment en replets; et, si les replets sont retirés de la colonie, d'autres ouvrières deviennent des replets, démontrant la flexibilité de ce polymorphisme particulier . Ce polymorphisme dans la morphologie et le comportement des travailleurs était initialement pensé pour être déterminé par des facteurs environnementaux tels que la nutrition et les hormones qui ont conduit à différentes voies de développement ; cependant, des différences génétiques entre les castes d'ouvrières ont été notées chez Acromyrmex sp. Ces polymorphismes sont causés par des changements génétiques relativement faibles; les différences dans un seul gène de Solenopsis invicta peuvent décider si la colonie aura une ou plusieurs reines. La fourmi sauteuse australienne ( Myrmecia pilosula ) n'a qu'une seule paire de chromosomes (les mâles n'ayant qu'un seul chromosome car ils sont haploïdes ), le nombre le plus bas connu pour n'importe quel animal, ce qui en fait un sujet intéressant pour des études sur la génétique et le développement biologie des insectes sociaux.

Taille du génome

La taille du génome est une caractéristique fondamentale d'un organisme. Les fourmis ont des génomes minuscules, l'évolution de la taille du génome étant suggérée par la perte et l'accumulation de régions non codantes , principalement des éléments transposables , et parfois par duplication du génome entier. Cela peut être lié aux processus de colonisation , mais des études supplémentaires sont nécessaires pour le vérifier.

Cycle de la vie

Nid de fourmis mangeur de viande pendant l'essaimage

La vie d'une fourmi commence à partir d'un œuf ; si l'œuf est fécondé, la descendance sera une femelle diploïde , sinon, ce sera un mâle haploïde . Les fourmis se développent par métamorphose complète, les stades larvaires passant par un stade nymphal avant d'émerger en tant qu'adulte. La larve est en grande partie immobile et est nourrie et soignée par les ouvrières. La nourriture est donnée aux larves par trophallaxie , un processus dans lequel une fourmi régurgite la nourriture liquide contenue dans son jabot . C'est aussi ainsi que les adultes partagent la nourriture, stockée dans "l'estomac social". Les larves, en particulier dans les derniers stades, peuvent également recevoir de la nourriture solide, comme des œufs trophiques , des morceaux de proie et des graines apportées par les ouvrières.

Les larves se développent par une série de quatre ou cinq mues et entrent au stade nymphal. La nymphe a les appendices libres et non soudés au corps comme dans une nymphe de papillon . La différenciation entre les reines et les ouvrières (qui sont toutes deux des femelles) et les différentes castes d'ouvrières est influencée chez certaines espèces par la nutrition que les larves obtiennent. Les influences génétiques et le contrôle de l'expression des gènes par l'environnement de développement sont complexes et la détermination de la caste continue d'être un sujet de recherche. Les fourmis mâles ailées, appelées faux-bourdons (appelés « aner » dans la littérature ancienne), émergent des pupes avec les femelles reproductrices généralement ailées. Certaines espèces, comme les fourmis légionnaires , ont des reines sans ailes. Les larves et les pupes doivent être maintenues à des températures assez constantes pour assurer un bon développement et sont donc souvent déplacées entre les différentes chambres à couvain de la colonie.

Un nouvel ergate passe les premiers jours de sa vie adulte à s'occuper de la reine et des jeunes. Elle passe ensuite au creusement et à d'autres travaux de nidification, puis à la défense du nid et à la recherche de nourriture. Ces changements sont parfois assez brusques, et définissent ce qu'on appelle les castes temporelles. Une explication de la séquence est suggérée par le nombre élevé de victimes impliquées dans la recherche de nourriture, ce qui en fait un risque acceptable uniquement pour les fourmis plus âgées et susceptibles de mourir bientôt de causes naturelles.

Les colonies de fourmis peuvent vivre longtemps. Les reines peuvent vivre jusqu'à 30 ans et les ouvrières de 1 à 3 ans. Les mâles, cependant, sont plus transitoires, ayant une durée de vie assez courte et ne survivant que quelques semaines. On estime que les reines des fourmis vivent 100 fois plus longtemps que les insectes solitaires de taille similaire.

Les fourmis sont actives toute l'année sous les tropiques, mais, dans les régions plus fraîches, elles survivent à l'hiver dans un état de dormance appelé hibernation . Les formes d'inactivité sont variées et certaines espèces tempérées ont des larves qui passent à l'état inactif ( diapause ), tandis que chez d'autres, les adultes passent seuls l'hiver dans un état d'activité réduite.

Fourmi mâle Alate, Prenolepis imparis

la reproduction

L' accouplement des fourmis à miel ( Prenolepis imparis )

Un large éventail de stratégies de reproduction ont été notés chez les espèces de fourmis. On sait que les femelles de nombreuses espèces sont capables de se reproduire de manière asexuée par parthénogenèse lytoque . Les sécrétions des glandes accessoires mâles chez certaines espèces peuvent boucher l'ouverture génitale femelle et empêcher les femelles de se reproduire. La plupart des espèces de fourmis ont un système dans lequel seules la reine et les femelles reproductrices ont la capacité de s'accoupler. Contrairement à la croyance populaire, certains nids de fourmis ont plusieurs reines, tandis que d'autres peuvent exister sans reine. Les ouvrières capables de se reproduire sont appelées « gamergates » et les colonies dépourvues de reines sont alors appelées colonies gamergate ; les colonies avec reines sont dites reines à droite.

Les drones peuvent également s'accoupler avec des reines existantes en entrant dans une colonie étrangère, comme les fourmis légionnaires . Lorsque le drone est initialement attaqué par les ouvrières, il libère une phéromone d' accouplement . S'il est reconnu comme un partenaire, il sera porté à la reine pour s'accoupler. Les mâles peuvent également patrouiller dans le nid et combattre les autres en les saisissant avec leurs mandibules, en perçant leur exosquelette puis en les marquant avec une phéromone. Le mâle marqué est interprété comme un envahisseur par les fourmis ouvrières et est tué.

La reine des fourmis mangeuses de viande fertilisée commence à creuser une nouvelle colonie

La plupart des fourmis sont univoltines , produisant une nouvelle génération chaque année. Pendant la période de reproduction spécifique à l'espèce, les femelles ailées et les mâles ailés, connus des entomologistes sous le nom d' alates , quittent la colonie dans ce qu'on appelle un vol nuptial . Le vol nuptial a généralement lieu à la fin du printemps ou au début de l'été lorsque le temps est chaud et humide. La chaleur facilite le vol et la pluie fraîchement tombée rend le sol plus doux pour que les reines accouplées creusent des nids. Les mâles prennent généralement leur envol avant les femelles. Les mâles utilisent ensuite des repères visuels pour trouver un terrain d'accouplement commun, par exemple, un point de repère tel qu'un pin vers lequel convergent d'autres mâles de la région. Les mâles sécrètent une phéromone d'accouplement que les femelles suivent. Les mâles monteront les femelles dans les airs, mais le processus d'accouplement proprement dit se déroule généralement au sol. Les femelles de certaines espèces s'accouplent avec un seul mâle, mais dans d'autres, elles peuvent s'accoupler avec jusqu'à dix mâles différents ou plus, stockant le sperme dans leurs spermathèques . Chez Cardiocondyla elegans , les ouvrières peuvent transporter les reines nouvellement émergées vers d'autres nids conspécifiques où les mâles aptères de colonies non apparentées peuvent s'accoupler avec elles, une adaptation comportementale qui peut réduire les risques de consanguinité.

Les femelles accouplées cherchent alors un endroit approprié pour commencer une colonie. Là, ils cassent leurs ailes à l'aide de leurs éperons tibiaux et commencent à pondre et à s'occuper des œufs. Les femelles peuvent féconder sélectivement les futurs œufs avec le sperme stocké pour produire des ouvrières diploïdes ou pondre des œufs haploïdes non fécondés pour produire des faux-bourdons. Les premières ouvrières à éclore sont appelées nanitiques et sont plus faibles et plus petites que les ouvrières ultérieures, mais elles commencent immédiatement à servir la colonie. Ils agrandissent le nid, cherchent de la nourriture et s'occupent des autres œufs. Les espèces qui ont des reines multiples peuvent avoir une reine quitter le nid avec quelques travailleurs de fonder une colonie sur un nouveau site, un processus semblable à l' essaimage dans les abeilles domestiques .

Comportement et écologie

la communication

Deux travailleurs de Camponotus sericeus communiquant par le toucher et les phéromones
Les fourmis sont attirées par les sucres. Cette image montre des fourmis grouillant sur un verre de Coca.

Les fourmis communiquent entre elles en utilisant des phéromones , des sons et le toucher. L'utilisation de phéromones comme signaux chimiques est plus développée chez les fourmis, comme la fourmi rouge moissonneuse , que dans d'autres groupes d' hyménoptères . Comme les autres insectes, les fourmis perçoivent les odeurs avec leurs antennes longues, fines et mobiles. Les antennes appariées fournissent des informations sur la direction et l'intensité des odeurs. Comme la plupart des fourmis vivent sur le sol, elles utilisent la surface du sol pour laisser des traces de phéromones qui peuvent être suivies par d'autres fourmis. Chez les espèces qui se nourrissent en groupe, un butineur qui trouve de la nourriture trace une piste sur le chemin du retour à la colonie ; cette piste est suivie par d'autres fourmis, ces fourmis renforcent ensuite la piste lorsqu'elles retournent avec de la nourriture vers la colonie. Lorsque la source de nourriture est épuisée, aucune nouvelle piste n'est marquée par le retour des fourmis et l'odeur se dissipe lentement. Ce comportement aide les fourmis à faire face aux changements dans leur environnement. Par exemple, lorsqu'un chemin établi vers une source de nourriture est bloqué par un obstacle, les butineurs quittent le chemin pour explorer de nouvelles routes. Si une fourmi réussit, elle laisse une nouvelle trace marquant le chemin le plus court à son retour. Les sentiers réussis sont suivis par plus de fourmis, renforçant les meilleurs itinéraires et identifiant progressivement le meilleur chemin.

Les fourmis utilisent les phéromones pour plus que simplement créer des sentiers. Une fourmi écrasée émet une phéromone d'alarme qui envoie les fourmis proches dans une frénésie d'attaque et attire plus de fourmis de plus loin. Plusieurs espèces de fourmis utilisent même des « phéromones de propagande » pour confondre les fourmis ennemies et les faire se battre entre elles. Les phéromones sont produites par un large éventail de structures, notamment les glandes de Dufour, les glandes à poison et les glandes de l' intestin postérieur , le pygidium , le rectum , le sternum et le tibia postérieur . Les phéromones sont également échangées, mélangées avec de la nourriture et transmises par trophallaxie , transférant des informations au sein de la colonie. Cela permet aux autres fourmis de détecter à quel groupe de tâches (par exemple, la recherche de nourriture ou l'entretien du nid) appartiennent les autres membres de la colonie. Chez les espèces de fourmis à castes royales , lorsque la reine dominante cesse de produire une phéromone spécifique, les ouvrières commencent à élever de nouvelles reines dans la colonie.

Certaines fourmis produisent des sons par stridulation , en utilisant les segments gasters et leurs mandibules. Les sons peuvent être utilisés pour communiquer avec les membres de la colonie ou avec d'autres espèces.

La défense

Un Plectroctena sp. attaque un autre du genre pour protéger son territoire.

Les fourmis attaquent et se défendent en mordant et, chez de nombreuses espèces, en piquant, souvent en injectant ou en pulvérisant des produits chimiques, tels que l'acide formique dans le cas des fourmis formicines , des alcaloïdes et des pipéridines chez les fourmis de feu , et divers composants protéiques chez d'autres fourmis. Les fourmis balles ( Paraponera ), situées en Amérique centrale et du Sud , sont considérées comme ayant la piqûre la plus douloureuse de tous les insectes, bien qu'elle ne soit généralement pas mortelle pour l'homme. Cette piqûre reçoit la note la plus élevée sur l' indice de douleur de la piqûre de Schmidt .

La piqûre des fourmis jack jumper peut être mortelle, et un antivenin a été développé pour cela.

Les fourmis de feu , Solenopsis spp., sont uniques en ce qu'elles possèdent un sac à venin contenant des alcaloïdes pipéridines . Leurs piqûres sont douloureuses et peuvent être dangereuses pour les personnes hypersensibles.

Une fourmi tisserande en position de combat, mandibules grandes ouvertes

Les fourmis à mâchoires pièges du genre Odontomachus sont équipées de mandibules appelées mâchoires pièges, qui se referment plus rapidement que tout autre appendice prédateur du règne animal . Une étude sur Odontomachus bauri a enregistré des vitesses de pointe comprises entre 126 et 230 km/h (78 et 143 mph), les mâchoires se fermant en 130 microsecondes en moyenne. On a également observé que les fourmis utilisaient leurs mâchoires comme une catapulte pour éjecter les intrus ou se jeter en arrière pour échapper à une menace. Avant de frapper, la fourmi ouvre extrêmement largement ses mandibules et les bloque dans cette position par un mécanisme interne. L'énergie est stockée dans une épaisse bande de muscle et libérée de manière explosive lorsqu'elle est déclenchée par la stimulation d' organes sensoriels ressemblant à des poils à l'intérieur des mandibules. Les mandibules permettent également des mouvements lents et fins pour d'autres tâches. Des mâchoires-pièges sont également observées chez d'autres ponerines telles que Anochetus , ainsi que certains genres de la tribu Attini , tels que Daceton , Orectognathus et Strumigenys , qui sont considérés comme des exemples d' évolution convergente .

Une espèce de fourmi malais dans le Camponotus cylindricus groupe a élargi les glandes mandibulaires qui se prolongent dans leur Gaster. Si le combat s'aggrave, un travailleur peut effectuer un acte final d' altruisme suicidaire en brisant la membrane de son gaster, provoquant l'éclatement du contenu de ses glandes mandibulaires de la région antérieure de sa tête, pulvérisant une sécrétion toxique et corrosive. contenant des acétophénones et d'autres produits chimiques qui immobilisent les petits insectes attaquants. Le travailleur décède par la suite.

Des défenses suicidaires des ouvrières sont également notées chez une fourmi brésilienne, Forelius pusillus , où un petit groupe de fourmis quitte la sécurité du nid après avoir scellé l'entrée de l'extérieur chaque soir.

Les trous des monticules de fourmis empêchent l'eau de pénétrer dans le nid pendant la pluie.

En plus de se défendre contre les prédateurs, les fourmis doivent protéger leurs colonies des agents pathogènes . Certaines fourmis ouvrières maintiennent l'hygiène de la colonie et leurs activités comprennent l' entreprise ou la nécrophore , l'élimination des compagnons de nid morts. L'acide oléique a été identifié comme le composé libéré par les fourmis mortes qui déclenche un comportement nécrophorique chez Atta mexicana tandis que les ouvrières de Linepithema humile réagissent à l'absence de produits chimiques caractéristiques ( dolichodial et iridomyrmécine ) présents sur la cuticule de leurs compagnons de nid vivants pour déclencher un comportement similaire.

Les nids peuvent être protégés des menaces physiques telles que les inondations et la surchauffe par une architecture de nid élaborée. Les ouvrières de Cataulacus muticus , une espèce arboricole qui vit dans les creux des plantes, réagissent aux inondations en buvant de l'eau à l'intérieur du nid et en l'excrétant à l'extérieur. Camponotus anderseni , qui niche dans les cavités du bois dans les habitats de mangrove, gère la submersion sous l'eau en passant à la respiration anaérobie .

Apprentissage

Deux fourmis tisserandes marchant en tandem .

De nombreux animaux peuvent apprendre des comportements par imitation, mais les fourmis peuvent être le seul groupe en dehors des mammifères où un enseignement interactif a été observé. Un butineur averti de Temnothorax albipennis peut conduire un compagnon de nid naïf vers de la nourriture nouvellement découverte par le processus de course en tandem . L'adepte acquiert des connaissances par l'intermédiaire de son tuteur principal. Le leader est extrêmement sensible à la progression du suiveur et ralentit lorsque le suiveur est à la traîne et accélère lorsque le suiveur se rapproche trop.

Des expériences contrôlées avec des colonies de Cerapachys biroi suggèrent qu'un individu peut choisir des rôles de nid en fonction de son expérience antérieure. Une génération entière d'ouvrières identiques a été divisée en deux groupes dont le résultat dans la recherche de nourriture était contrôlé. Un groupe était continuellement récompensé par des proies, tandis qu'il était certain que l'autre échouait. En conséquence, les membres du groupe réussi ont intensifié leurs tentatives de recherche de nourriture tandis que le groupe infructueux s'est aventuré de moins en moins de fois. Un mois plus tard, les butineuses réussies ont continué dans leur rôle tandis que les autres s'étaient spécialisées dans les soins aux couvées.

Construction du nid

Les nids complexes sont construits par de nombreuses espèces de fourmis, mais d'autres espèces sont nomades et ne construisent pas de structures permanentes. Les fourmis peuvent former des nids souterrains ou les construire sur les arbres. Ces nids peuvent être trouvés dans le sol, sous des pierres ou des rondins, à l'intérieur de rondins, de tiges creuses ou même de glands. Les matériaux utilisés pour la construction comprennent de la terre et des matières végétales, et les fourmis choisissent soigneusement leurs sites de nidification ; Temnothorax albipennis évitera les sites avec des fourmis mortes, car ceux-ci peuvent indiquer la présence de parasites ou de maladies. Ils abandonnent rapidement les nids établis au premier signe de menace.

Les fourmis légionnaires d'Amérique du Sud, comme l' espèce Eciton burchellii , et les fourmis conductrices d'Afrique ne construisent pas de nids permanents, mais alternent entre nomadisme et stades où les ouvrières forment un nid temporaire ( bivouac ) à partir de leur propre corps, en se tenant ensemble.

Les ouvrières des fourmis tisserandes ( Oecophylla spp.) construisent des nids dans les arbres en attachant des feuilles ensemble, en les rassemblant d'abord avec des ponts d'ouvrières, puis en incitant leurs larves à produire de la soie lorsqu'elles se déplacent le long des bords des feuilles. Des formes similaires de construction de nids sont observées chez certaines espèces de Polyrhachis .

Formica polyctena , parmi d'autres espèces de fourmis, construit des nids qui maintiennent une température intérieure relativement constante qui facilite le développement des larves. Les fourmis maintiennent la température du nid en choisissant l'emplacement, les matériaux du nid, en contrôlant la ventilation et en maintenant la chaleur du rayonnement solaire, l'activité et le métabolisme des travailleurs, et dans certains nids humides, l'activité microbienne dans les matériaux du nid.

Certaines espèces de fourmis, telles que celles qui utilisent des cavités naturelles, peuvent être opportunistes et utiliser le microclimat contrôlé fourni à l'intérieur des habitations humaines et d'autres structures artificielles pour abriter leurs colonies et leurs nids.

Culture de la nourriture

Myrmecocystus , fourmis pot de miel , stockent de la nourriture pour éviter la famine de la colonie.

La plupart des fourmis sont des prédateurs généralistes, des charognards et des herbivores indirects, mais quelques-unes ont développé des méthodes spécialisées pour se nourrir. On pense que de nombreuses espèces de fourmis qui pratiquent l'herbivorie indirecte s'appuient sur une symbiose spécialisée avec leurs microbes intestinaux pour améliorer la valeur nutritionnelle de la nourriture qu'elles collectent et leur permettre de survivre dans les régions pauvres en azote, telles que les canopées des forêts tropicales. Les fourmis coupeuses de feuilles ( Atta et Acromyrmex ) se nourrissent exclusivement d'un champignon qui ne pousse qu'au sein de leurs colonies. Ils collectent continuellement des feuilles qui sont amenées à la colonie, coupées en petits morceaux et placées dans des jardins fongiques. Les Ergates se spécialisent dans des tâches connexes en fonction de leur taille. Les plus grosses fourmis coupent les tiges, les plus petites ouvrières mâchent les feuilles et les plus petites s'occupent du champignon. Les fourmis coupeuses de feuilles sont suffisamment sensibles pour reconnaître la réaction du champignon à différentes matières végétales, détectant apparemment les signaux chimiques du champignon. Si un type particulier de feuille s'avère toxique pour le champignon, la colonie ne le récoltera plus. Les fourmis se nourrissent de structures produites par les champignons appelés gongylidia . Les bactéries symbiotiques sur la surface extérieure des fourmis produisent des antibiotiques qui tuent les bactéries introduites dans le nid qui peuvent nuire aux champignons.

La navigation

Une piste de fourmis

Les fourmis en quête de nourriture parcourent des distances allant jusqu'à 200 mètres (700 pieds) de leur nid et les sentiers olfactifs leur permettent de retrouver leur chemin même dans l'obscurité. Dans les régions chaudes et arides, les fourmis diurnes sont menacées de mort par dessèchement , de sorte que la capacité de trouver le chemin le plus court pour retourner au nid réduit ce risque. Les fourmis diurnes du désert du genre Cataglyphis telles que la fourmi du désert du Sahara naviguent en suivant la direction ainsi que la distance parcourue. Les distances parcourues sont mesurées à l'aide d'un podomètre interne qui comptabilise les pas effectués et également en évaluant le mouvement des objets dans leur champ visuel ( flux optique ). Les directions sont mesurées en utilisant la position du soleil. Ils intègrent ces informations pour trouver le chemin le plus court vers leur nid. Comme toutes les fourmis, elles peuvent également utiliser des repères visuels lorsqu'ils sont disponibles ainsi que des repères olfactifs et tactiles pour naviguer. Certaines espèces de fourmis sont capables d'utiliser le champ magnétique terrestre pour la navigation. Les yeux composés des fourmis ont des cellules spécialisées qui détectent la lumière polarisée du Soleil, qui est utilisée pour déterminer la direction. Ces détecteurs de polarisation sont sensibles dans la région ultraviolette du spectre lumineux. Chez certaines espèces de fourmis légionnaires, un groupe de butineuses qui se séparent de la colonne principale peuvent parfois se retourner sur eux-mêmes et former un moulin à fourmis circulaire . Les ouvriers peuvent alors courir continuellement jusqu'à ce qu'ils meurent d'épuisement.

Locomotion

Les fourmis ouvrières femelles n'ont pas d'ailes et les femelles reproductrices perdent leurs ailes après leurs vols d'accouplement afin de commencer leurs colonies. Par conséquent, contrairement à leurs ancêtres les guêpes, la plupart des fourmis voyagent en marchant. Certaines espèces sont capables de sauter. Par exemple, la fourmi sauteuse de Jerdon ( Harpegnathos saltator ) est capable de sauter en synchronisant l'action de ses paires de pattes médianes et postérieures. Il existe plusieurs espèces de fourmis planantes dont Cephalotes atratus ; cela peut être un trait commun chez les fourmis arboricoles avec de petites colonies. Les fourmis dotées de cette capacité sont capables de contrôler leur mouvement horizontal afin d'attraper les troncs d'arbres lorsqu'elles tombent du sommet de la canopée.

D'autres espèces de fourmis peuvent former des chaînes pour combler les lacunes au-dessus de l'eau, sous terre ou à travers des espaces dans la végétation. Certaines espèces forment également des radeaux flottants qui les aident à survivre aux inondations. Ces radeaux peuvent également avoir un rôle en permettant aux fourmis de coloniser les îles. Polyrhachis sokolova , une espèce de fourmi trouvée dans les mangroves australiennes , peut nager et vivre dans des nids sous-marins. Comme ils n'ont pas de branchies , ils se rendent dans des poches d'air emprisonnées dans les nids immergés pour respirer.

Coopération et compétition

Fourmis carnivores se nourrissant d'une cigale : les fourmis sociales coopèrent et se nourrissent collectivement

Toutes les fourmis n'ont pas le même genre de sociétés. Les fourmis bouledogues australiennes sont parmi les plus grosses et les plus basiques des fourmis. Comme pratiquement toutes les fourmis, elles sont eusociales , mais leur comportement social est peu développé par rapport aux autres espèces. Chaque individu chasse seul, utilisant ses grands yeux au lieu de ses sens chimiques pour trouver des proies.

Certaines espèces (comme Tetramorium caespitum ) attaquent et envahissent les colonies de fourmis voisines. D'autres sont moins expansionnistes, mais tout aussi agressifs ; ils envahissent les colonies pour voler des œufs ou des larves, qu'ils mangent ou élèvent comme ouvriers ou esclaves. Les spécialistes extrêmes parmi ces fourmis pilleuses d'esclaves , comme les fourmis amazoniennes , sont incapables de se nourrir et ont besoin de travailleurs capturés pour survivre. Les travailleurs capturés des espèces de Temnothorax asservies ont développé une contre-stratégie, détruisant uniquement les pupes femelles du Temnothorax americanus esclavagiste , mais épargnant les mâles (qui ne participent pas aux raids d'esclaves à l'âge adulte).

Un travailleur Harpegnathos saltator (une fourmi sauteuse) engagé dans une bataille avec la reine d'une colonie rivale (en haut)

Les fourmis identifient leurs parents et leurs compagnons de nid grâce à leur odeur, qui provient des sécrétions contenant des hydrocarbures qui recouvrent leurs exosquelettes. Si une fourmi est séparée de sa colonie d'origine, elle finira par perdre l'odeur de la colonie. Toute fourmi qui entre dans une colonie sans parfum correspondant sera attaquée. De plus, la raison pour laquelle deux colonies distinctes de fourmis s'attaquent l'une l'autre même si elles appartiennent à la même espèce est que les gènes responsables de la production de phéromones sont différents entre elles. La fourmi argentine , cependant, n'a pas cette caractéristique, en raison du manque de diversité génétique, et est devenue un ravageur mondial à cause de cela.

Les espèces de fourmis parasites pénètrent dans les colonies de fourmis hôtes et s'établissent en parasites sociaux ; des espèces telles que Strumigenys xenos sont entièrement parasitaires et n'ont pas d'ouvrières, mais dépendent plutôt de la nourriture récoltée par leurs hôtes Strumigenys perplexa . Cette forme de parasitisme est observée dans de nombreux genres de fourmis, mais la fourmi parasite est généralement une espèce étroitement liée à son hôte. Diverses méthodes sont employées pour entrer dans le nid de la fourmi hôte. Une reine parasite peut entrer dans le nid hôte avant l'éclosion de la première couvée, s'établissant avant le développement d'une odeur de colonie. D'autres espèces utilisent des phéromones pour confondre les fourmis hôtes ou pour les inciter à transporter la reine parasite dans le nid. Certains se frayent simplement un chemin jusqu'au nid.

Un conflit entre les sexes d'une espèce est observé chez certaines espèces de fourmis, ces reproducteurs étant apparemment en compétition pour produire une progéniture qui leur est aussi étroitement liée que possible. La forme la plus extrême implique la production de descendants clonaux. Un conflit sexuel extrême est observé chez Wasmannia auropunctata , où les reines produisent des filles diploïdes par parthénogenèse thélytoque et les mâles produisent des clones par un processus par lequel un œuf diploïde perd sa contribution maternelle pour produire des mâles haploïdes qui sont des clones du père.

Relations avec d'autres organismes

L'araignée Myrmarachne plataleoides (femelle illustrée) imite les fourmis tisserandes pour éviter les prédateurs.

Les fourmis forment des associations symbiotiques avec une gamme d'espèces, y compris d'autres espèces de fourmis, d'autres insectes, des plantes et des champignons. Ils sont également la proie de nombreux animaux et même de certains champignons. Certaines espèces d'arthropodes passent une partie de leur vie dans des nids de fourmis, soit en s'attaquant aux fourmis, leurs larves et leurs œufs, en consommant les réserves de nourriture des fourmis ou en évitant les prédateurs. Ces inquilines peuvent ressembler à des fourmis. La nature de ce mimétisme de fourmi (myrmécomorphie) varie, avec certains cas impliquant un mimétisme batésien , où le mimétisme réduit le risque de prédation. D'autres montrent un mimétisme wasmannien , une forme de mimétisme vu seulement dans les inquilines.

Une fourmi recueille le miellat d'un puceron

Les pucerons et autres insectes hémiptères sécrètent un liquide sucré appelé miellat lorsqu'ils se nourrissent de la sève des plantes . Les sucres contenus dans le miellat sont une source alimentaire riche en énergie, que de nombreuses espèces de fourmis collectent. Dans certains cas, les pucerons sécrètent le miellat en réponse aux fourmis les tapotant avec leurs antennes. Les fourmis à leur tour éloignent les prédateurs des pucerons et les déplacent d'un lieu d'alimentation à un autre. Lors de la migration vers une nouvelle zone, de nombreuses colonies emporteront les pucerons avec elles, pour assurer un approvisionnement continu en miellat. Les fourmis ont également tendance à avoir des cochenilles pour récolter leur miellat. Les cochenilles peuvent devenir un ravageur important des ananas si des fourmis sont présentes pour protéger les cochenilles de leurs ennemis naturels.

Les chenilles myrmécophiles (amoureuses des fourmis) de la famille des papillons Lycaenidae (par exemple, les bleus, les cuivres ou les porte-queue) sont rassemblées par les fourmis, conduites vers les zones d'alimentation pendant la journée et amenées à l'intérieur du nid de fourmis la nuit. Les chenilles ont une glande qui sécrète du miellat lorsque les fourmis les massent. Certaines chenilles produisent des vibrations et des sons qui sont perçus par les fourmis. Une adaptation similaire peut être observée chez les papillons Skipper Grizzled qui émettent des vibrations en élargissant leurs ailes afin de communiquer avec les fourmis, qui sont des prédateurs naturels de ces papillons. D'autres chenilles sont passées d'amoureuse de fourmis à mangeuse de fourmis : ces chenilles myrmécophages sécrètent une phéromone qui fait que les fourmis agissent comme si la chenille était l'une de leurs propres larves. La chenille est ensuite emmenée dans le nid de fourmis où elle se nourrit des larves de fourmis. Un certain nombre de bactéries spécialisées ont été trouvées comme endosymbiotes dans les intestins des fourmis. Certaines des bactéries dominantes appartiennent à l'ordre des Hyphomicrobiales dont les membres sont connus pour être des symbiotes fixateurs d'azote chez les légumineuses, mais les espèces trouvées chez les fourmis n'ont pas la capacité de fixer l'azote. Les fourmis champignonnistes qui composent la tribu Attini , y compris les fourmis coupeuses de feuilles , cultivent certaines espèces de champignons des genres Leucoagaricus ou Leucocoprinus de la famille des Agaricaceae . Dans ce mutualisme fourmi-champignon , les deux espèces dépendent l'une de l'autre pour leur survie. La fourmi Allomerus decemarticulatus a développé une association à trois voies avec la plante hôte, Hirtella physophora ( Chrysobalanaceae ), et un champignon collant qui est utilisé pour piéger ses proies insectes.

Les fourmis peuvent obtenir le nectar de fleurs telles que le pissenlit , mais ne sont que rarement connues pour polliniser les fleurs.

Les fourmis citronnées font les jardins du diable en tuant les plantes environnantes avec leurs piqûres et en laissant une parcelle pure de fourmis citronnées ( Duroia hirsuta ). Cette modification de la forêt offre aux fourmis plus de sites de nidification à l'intérieur des tiges des arbres Duroia . Bien que certaines fourmis obtiennent le nectar des fleurs, la pollinisation par les fourmis est assez rare, un exemple étant la pollinisation de l'orchidée Leporella fimbriata qui induit le Myrmecia urens mâle à pseudocopuler avec les fleurs, transférant ainsi le pollen. Une théorie qui a été proposée pour la rareté de la pollinisation est que les sécrétions de la glande métapleurale inactivent et réduisent la viabilité du pollen. Certaines plantes ont des structures spéciales d' exsudation de nectar, les nectaires extrafloraux , qui fournissent de la nourriture aux fourmis, qui à leur tour protègent la plante des insectes herbivores plus nuisibles . Des espèces telles que l'acacia bullhorn ( Acacia cornigera ) en Amérique centrale ont des épines creuses qui abritent des colonies de fourmis urticantes ( Pseudomyrmex ferruginea ) qui défendent l'arbre contre les insectes, les mammifères brouteurs et les vignes épiphytes . Des études de marquage isotopique suggèrent que les plantes obtiennent également de l'azote des fourmis. En retour, les fourmis obtiennent de la nourriture à partir de corps Beltiens riches en protéines et en lipides . Aux Fidji, Philidris nagasau (Dolichoderinae) est connu pour cultiver de manière sélective des espèces de Squamellaria épiphytes (Rubiaceae) qui produisent de grandes domaties à l'intérieur desquelles les colonies de fourmis nichent. Les fourmis plantent les graines et les domaties des jeunes plantules sont immédiatement occupées et les excréments de fourmis qu'elles contiennent contribuent à une croissance rapide. Des associations de dispersion similaires sont également trouvées avec d'autres dolichodérines dans la région. Un autre exemple de ce type d' ectosymbiose vient de l' arbre Macaranga , qui a des tiges adaptées pour abriter des colonies de fourmis Crematogaster .

De nombreuses espèces végétales ont des graines adaptées à la dispersion par les fourmis. La dispersion des graines par les fourmis ou la myrmécochorie est répandue, et de nouvelles estimations suggèrent que près de 9 % de toutes les espèces végétales peuvent avoir de telles associations de fourmis. Souvent, les fourmis qui dispersent les graines effectuent une dispersion dirigée, déposant les graines dans des endroits qui augmentent la probabilité de survie des graines jusqu'à la reproduction. Certaines plantes des systèmes arides et sujets aux incendies dépendent particulièrement des fourmis pour leur survie et leur dispersion, car les graines sont transportées en sécurité sous le sol. De nombreuses graines dispersées par les fourmis ont des structures externes spéciales, les élaiosomes , qui sont recherchées par les fourmis comme nourriture. Les fourmis peuvent considérablement modifier le taux de décomposition et le cycle des nutriments dans leur nid. Par myrmécochorie et modification des conditions du sol, ils altèrent considérablement la végétation et le cycle des nutriments dans l'écosystème environnant.

Une convergence , peut - être une forme de mimétisme , est observée dans les œufs de phasmes . Ils ont une structure semblable à un élaiosome comestible et sont emmenés dans le nid de fourmis où les jeunes éclosent.

Une fourmi à viande s'occupant d'une nymphe de cicadelle commune

La plupart des fourmis sont prédatrices et certaines se nourrissent et obtiennent de la nourriture d'autres insectes sociaux, y compris d'autres fourmis. Certaines espèces se spécialisent dans la chasse aux termites ( Megaponera et Termitopone ) tandis que quelques Cerapachyinae se nourrissent d'autres fourmis. Certains termites, dont Nasutitermes corniger , forment des associations avec certaines espèces de fourmis pour éloigner les espèces de fourmis prédatrices. La guêpe tropicale Mischocyttarus drewseni enduit le pédicelle de son nid d'un produit chimique anti-fourmis. Il est suggéré que de nombreuses guêpes tropicales peuvent construire leurs nids dans les arbres et les couvrir pour se protéger des fourmis. D'autres guêpes, telles que A. multipicta , se défendent contre les fourmis en les faisant sauter du nid avec des éclats de bourdonnement d'ailes. Les abeilles sans dard ( Trigona et Melipona ) utilisent des défenses chimiques contre les fourmis.

Les mouches du genre Bengalia de l'Ancien Monde ( Calliphoridae ) se nourrissent de fourmis et sont des kleptoparasites , arrachant des proies ou du couvain aux mandibules des fourmis adultes. Et les femelles sans ailes legless de la Malaisie phorides mouche ( Vestigipoda myrmolarvoidea ) vivent dans les nids de fourmis du genre aenictus et sont pris en charge par les fourmis.

Les champignons des genres Cordyceps et Ophiocordyceps infectent les fourmis. Les fourmis réagissent à leur infection en grimpant sur les plantes et en enfonçant leurs mandibules dans les tissus végétaux. Le champignon tue les fourmis, se développe sur leurs restes et produit une fructification . Il semble que le champignon modifie le comportement de la fourmi pour aider à disperser ses spores dans un microhabitat qui convient le mieux au champignon. Les parasites strepsiptères manipulent également leur fourmi hôte pour grimper sur les tiges d'herbe, pour aider le parasite à trouver des partenaires.

Un nématode ( Myrmeconema neotropicum ) qui infecte les fourmis de la canopée ( Cephalotes atratus ) fait virer au rouge les gasters noirs des ouvrières. Le parasite modifie également le comportement de la fourmi, les obligeant à porter leurs gasters haut. Les gasters rouges bien visibles sont confondus par les oiseaux avec des fruits mûrs, tels que Hyeronima alchorneoides , et mangés. Les déjections de l'oiseau sont ramassées par d'autres fourmis et nourries à leurs petits, ce qui entraîne une propagation accrue du nématode.

Les araignées (comme cette araignée sauteuse Menemerus ) se nourrissent parfois de fourmis

Une étude des colonies de Temnothorax nylanderi en Allemagne a révélé que les ouvrières parasitées par le ténia Anomotaenia brevis (les fourmis sont des hôtes intermédiaires, les hôtes définitifs sont les pics) vivaient beaucoup plus longtemps que les ouvrières non parasitées et avaient un taux de mortalité réduit, comparable à celui des reines de la même espèce, qui vit jusqu'à deux décennies.

Les grenouilles venimeuses d' Amérique du Sud du genre Dendrobates se nourrissent principalement de fourmis, et les toxines présentes dans leur peau peuvent provenir des fourmis.

Les fourmis légionnaires se nourrissent dans une large colonne itinérante, attaquant tous les animaux dans ce chemin qui sont incapables de s'échapper. En Amérique centrale et du Sud, Eciton burchellii est la fourmi essaimage le plus souvent en présence de « fourmis suivant » des oiseaux tels que antbirds et dendrocolaptidae . Ce comportement était autrefois considéré comme mutualiste , mais des études ultérieures ont révélé que les oiseaux étaient des parasites . Le cleptoparasitisme direct (oiseaux volant de la nourriture à l'emprise des fourmis) est rare et a été observé chez les colombes incas qui cueillent des graines à l'entrée des nids alors qu'elles sont transportées par des espèces de Pogonomyrmex . Les oiseaux qui suivent les fourmis mangent de nombreux insectes proies et diminuent ainsi le succès de recherche de nourriture des fourmis. Les oiseaux se livrent à un comportement particulier appelé fourmi qui, pour l'instant, n'est pas entièrement compris. Ici, les oiseaux se reposent sur des nids de fourmis, ou ramassent et déposent des fourmis sur leurs ailes et leurs plumes ; cela peut être un moyen d'éliminer les ectoparasites des oiseaux.

Les fourmiliers , les oryctéropes , les pangolins , les échidnés et les numbats ont des adaptations particulières pour vivre avec un régime de fourmis. Ces adaptations comprennent de longues langues collantes pour capturer les fourmis et de fortes griffes pour briser les nids de fourmis. Les ours bruns ( Ursus arctos ) se nourrissent de fourmis. Environ 12 %, 16 % et 4 % de leur volume fécal au printemps, en été et en automne, respectivement, sont composés de fourmis.

Relation avec les humains

Les fourmis tisserandes sont utilisées comme contrôle biologique pour la culture des agrumes dans le sud de la Chine.

Les fourmis remplissent de nombreux rôles écologiques qui sont bénéfiques pour les humains, notamment la suppression des populations de ravageurs et l'aération du sol . L'utilisation des fourmis tisserandes dans la culture des agrumes dans le sud de la Chine est considérée comme l'une des plus anciennes applications connues de la lutte biologique . D'autre part, les fourmis peuvent devenir des nuisances lorsqu'elles envahissent les bâtiments, ou causent des pertes économiques.

Dans certaines parties du monde (principalement en Afrique et en Amérique du Sud), les grandes fourmis, en particulier les fourmis légionnaires , sont utilisées comme sutures chirurgicales . La plaie est pressée et des fourmis sont appliquées le long de celle-ci. La fourmi saisit les bords de la plaie dans ses mandibules et se verrouille en place. Le corps est ensuite coupé et la tête et les mandibules restent en place pour refermer la plaie. Les grosses têtes des dinergates (soldats) de la fourmi coupe-feuille Atta cephalotes sont également utilisées par les chirurgiens indigènes pour refermer les plaies.

Certaines fourmis ont un venin toxique et sont d' importance médicale . Les espèces comprennent Paraponera clavata (tocandira) et Dinoponera spp. (faux tocandiras) d'Amérique du Sud et les fourmis Myrmecia d'Australie.

En Afrique du Sud , les fourmis sont utilisées pour aider à récolter les graines de rooibos ( Aspalathus linearis ), une plante utilisée pour faire une tisane. La plante disperse largement ses graines, ce qui rend la collecte manuelle difficile. Les fourmis noires collectent et stockent ces graines et d'autres dans leur nid, où les humains peuvent les rassembler en masse . Jusqu'à une demi-livre (200 g) de graines peuvent être collectées à partir d'un tas de fourmis.

Bien que la plupart des fourmis survivent aux tentatives des humains pour les éradiquer, quelques-unes sont très menacées. Il s'agit généralement d'espèces insulaires qui ont développé des traits spécialisés et risquent d'être déplacées par des espèces de fourmis introduites. Les exemples incluent la fourmi relique sri-lankaise en danger critique d'extinction ( Aneuretus simoni ) et Adetomyrma venatrix de Madagascar.

EO Wilson a estimé que le nombre total de fourmis individuelles vivantes dans le monde à un moment donné se situe entre un et dix quadrillions ( échelle courte ) (c'est-à-dire entre 10 15 et 10 16 ). Selon cette estimation, la biomasse totale de toutes les fourmis dans le monde est approximativement égale à la biomasse totale de l'ensemble de la race humaine . Selon cette estimation, il y a également environ 1 million de fourmis pour chaque être humain sur Terre.

Comme nourriture

Fourmis rôties en Colombie
Larves de fourmis à vendre en Isaan , Thaïlande

Les fourmis et leurs larves sont consommées dans différentes parties du monde. Les œufs de deux espèces de fourmis sont utilisés dans les escamoles mexicaines . Ils sont considérés comme une forme de caviar d' insectes et peuvent se vendre jusqu'à 40 USD la livre (90 USD/kg) car ils sont saisonniers et difficiles à trouver. Dans le département colombien de Santander , les hormigas culonas (grossièrement interprétées comme des "fourmis à gros cul ") Atta laevigata sont grillées vivantes et mangées.

Dans certaines régions de l' Inde , et dans toute la Birmanie et la Thaïlande , une pâte de fourmi tisserande verte ( Oecophylla smaragdina ) est servie comme condiment avec le curry. Weaver fourmi oeufs et les larves, ainsi que les fourmis, peut être utilisé dans une salade thaïlandaise , l' igname ( Thai : ยำ ), dans un plat appelé igname khai mot Daeng ( Thai : ยำ ไข่ มดแดง ) ou salade rouge fourmi d'oeuf, un plat qui vient de l' Issan ou région du nord-est de la Thaïlande. Saville-Kent , dans le Naturalist en Australie a écrit " La beauté, dans le cas de la fourmi verte, est plus que la peau. Leur translucidité attrayante, presque sucrée, a peut-être invité les premiers essais à leur consommation par l'espèce humaine ". Purées dans de l'eau, à la manière de la courge citronnée, « ces fourmis forment une agréable boisson acide très prisée par les indigènes du nord du Queensland, et même appréciée par de nombreux palais européens ».

Dans son premier été dans la Sierra , John Muir note que les Indiens Digger de Californie ont mangé les gasters acides et chatouilleux des grandes fourmis charpentières noires de jais . Les Indiens du Mexique mangent les réplétions , ou pots de miel vivants, de la fourmi à miel ( Myrmecocystus ).

En tant que parasites

La petite fourmi pharaon est un ravageur majeur dans les hôpitaux et les immeubles de bureaux ; il peut faire des nids entre des feuilles de papier.

Certaines espèces de fourmis sont considérées comme nuisibles, principalement celles présentes dans les habitations humaines, où leur présence est souvent problématique. Par exemple, la présence de fourmis serait indésirable dans les lieux stériles comme les hôpitaux ou les cuisines. Certaines espèces ou genres généralement classés comme nuisibles comprennent la fourmi d' Argentine , fourmi immigrant trottoir , fourmi folle jaune , fourmi sucre bagués , fourmi pharaon , fourmi bois rouge , fourmi noire de charpentier , fourmi odorante , fourmi rouge de feu importées et fourmi de feu européen . Certaines fourmis pilleront les aliments stockés, certaines chercheront des sources d'eau, d'autres peuvent endommager les structures intérieures, certaines peuvent endommager directement les cultures agricoles (ou en aidant les insectes suceurs). Certains vont piquer ou mordre. La nature adaptative des colonies de fourmis rend presque impossible l'élimination de colonies entières et la plupart des pratiques de lutte antiparasitaire visent à contrôler les populations locales et ont tendance à être des solutions temporaires. Les populations de fourmis sont gérées par une combinaison d'approches qui utilisent des méthodes chimiques, biologiques et physiques. Les méthodes chimiques comprennent l'utilisation d'appâts insecticides qui sont ramassés par les fourmis comme nourriture et ramenés au nid où le poison est transmis par inadvertance à d'autres membres de la colonie par la trophallaxie . La gestion est basée sur les espèces et les techniques peuvent varier selon l'emplacement et les circonstances.

En science et technologie

Employés de Camponotus nearcticus voyageant entre deux formicaires via un tube connecteur

Observé par l'homme depuis la nuit des temps, le comportement des fourmis a été documenté et le sujet des premiers écrits et fables est passé d'un siècle à l'autre. Ceux qui utilisent des méthodes scientifiques, les myrmécologues , étudient les fourmis en laboratoire et dans leurs conditions naturelles. Leurs structures sociales complexes et variables ont fait des fourmis des organismes modèles idéaux . La vision ultraviolette a été découverte pour la première fois chez les fourmis par Sir John Lubbock en 1881. Les études sur les fourmis ont testé des hypothèses en écologie et en sociobiologie et ont été particulièrement importantes pour examiner les prédictions des théories de la sélection de la parenté et des stratégies d'évolution stables . Les colonies de fourmis peuvent être étudiées en les élevant ou en les maintenant temporairement dans des formicaires , des enclos spécialement construits avec des cadres de verre. Les individus peuvent être suivis pour étude en les marquant avec des points de couleurs.

Les techniques efficaces utilisées par les colonies de fourmis ont été étudiées en informatique et en robotique pour produire des systèmes distribués et tolérants aux pannes pour résoudre des problèmes, par exemple l' optimisation des colonies de fourmis et la robotique des fourmis . Ce domaine de la biomimétique a conduit à des études sur la locomotion des fourmis, des moteurs de recherche utilisant des "sentiers de recherche de nourriture", un stockage tolérant aux pannes et des algorithmes de mise en réseau.

Comme animaux de compagnie

De la fin des années 1950 à la fin des années 1970, les fourmilières étaient des jouets éducatifs populaires pour les enfants aux États-Unis. Certaines versions commerciales ultérieures utilisent du gel transparent au lieu de la terre, permettant une plus grande visibilité au prix de stresser les fourmis avec une lumière non naturelle.

En culture

Les fourmis d' Ésope : illustration par Milo Winter , 1888–1956
Une fourmi représentée dans les armoiries de Multia

Les fourmis anthropomorphisées ont souvent été utilisées dans les fables et les contes pour enfants pour représenter le travail et l'effort de coopération. Ils sont également mentionnés dans les textes religieux. Dans le Livre des Proverbes de la Bible , les fourmis sont présentées comme un bon exemple pour les humains pour leur travail acharné et leur coopération. Ésope fit de même dans sa fable La fourmi et la sauterelle . Dans le Coran , Sulayman aurait entendu et compris une fourmi avertissant les autres fourmis de rentrer chez elles pour éviter d'être accidentellement écrasé par Sulayman et son armée en marche. [ Coran 27:18 ] , Dans certaines régions d'Afrique, les fourmis sont considérées comme les messagères des divinités. Certaines mythologies amérindiennes , comme la mythologie Hopi , considèrent les fourmis comme les tout premiers animaux. On dit souvent que les piqûres de fourmis ont des propriétés curatives. On prétend que la piqûre de certaines espèces de Pseudomyrmex soulage la fièvre. Les morsures de fourmis sont utilisées dans les cérémonies d' initiation de certaines cultures indiennes amazoniennes comme test d'endurance.

La société des fourmis a toujours fasciné les humains et a été écrite à la fois avec humour et sérieux. Mark Twain a écrit sur les fourmis dans son livre de 1880 A Tramp Abroad . Certains auteurs modernes ont utilisé l'exemple des fourmis pour commenter la relation entre la société et l'individu. Les exemples sont Robert Frost dans son poème "Departmental" et TH White dans son roman fantastique The Once and Future King . L'intrigue en entomologiste et écrivain français Bernard Werber de Les Fourmis trilogie de science-fiction est divisée entre les mondes de fourmis et les humains; les fourmis et leur comportement sont décrits à l'aide des connaissances scientifiques contemporaines. HG Wells a écrit sur les fourmis intelligentes détruisant les établissements humains au Brésil et menaçant la civilisation humaine dans sa nouvelle de science-fiction de 1905, L'empire des fourmis . Plus récemment, des dessins animés et des films d'animation 3D mettant en vedette des fourmis ont été produits, notamment Antz , A Bug's Life , The Ant Bully , The Ant and the Aardvark , Ferdy the Ant et Atom Ant . Le célèbre myrmécologue E. O. Wilson a écrit une nouvelle, "Trailhead" en 2010 pour le magazine The New Yorker , qui décrit la vie et la mort d'une reine des fourmis et l'ascension et la chute de sa colonie, du point de vue des fourmis. Le neuroanatomiste, psychiatre et eugéniste français Auguste Forel croyait que les sociétés de fourmis étaient des modèles pour la société humaine. Il a publié un ouvrage en cinq volumes de 1921 à 1923 qui examinait la biologie et la société des fourmis.

Au début des années 1990, le jeu vidéo SimAnt , qui simulait une colonie de fourmis, a remporté le prix Codie 1992 du « Meilleur programme de simulation ».

Les fourmis sont également une source d'inspiration assez populaire pour de nombreux insectoïdes de science-fiction , tels que les Formics of Ender's Game , les Bugs of Starship Troopers , les fourmis géantes des films Them! et Empire of the Ants , le super-héros de Marvel Comics Ant-Man , et les fourmis ont muté en super-intelligence au cours de la phase IV . Dans les jeux de stratégie informatique , les espèces basées sur les fourmis bénéficient souvent de taux de production accrus en raison de leur concentration, comme les Klackons dans la série de jeux Master of Orion ou le ChCht dans Deadlock II . Ces personnages sont souvent crédités d'un esprit de ruche , une idée fausse commune sur les colonies de fourmis.

Voir également

Les références

Textes cités

Lectures complémentaires

Liens externes