La reine est la principale fourmi reproductrice de la colonie : c’est elle qui pond les œufs qui donneront naissance à de nouvelles fourmis. Dans les colonies de fourmis, qui peuvent compter des milliers, voire des millions d’individus, la reine est généralement la plus grande et peut vivre de nombreuses années, parfois jusqu’à 30 ans ! Contrairement à la plupart des autres fourmis, appelées ouvrières, la reine peut se reproduire, ce qui constitue son rôle principal au sein de la colonie.
Reines, ouvrières et soldats de fourmis à grosse tête (crédit : Nigel Main)
Alors que les fourmis ouvrières sont des femelles stériles qui contribuent à la collecte de nourriture, à la construction du nid et à la défense de la colonie, le rôle de la reine consiste à veiller à ce qu’il y ait assez de fourmis pour assurer la pérennité de la colonie.
Quel est le rôle de la reine des fourmis ?
Le rôle de la reine des fourmis est d’assurer un approvisionnement constant en nouvelles fourmis pour développer et soutenir la colonie. Lorsqu’elle fonde une nouvelle colonie, elle pond des œufs qui deviennent des ouvrières. Celles-ci se chargent ensuite de toutes les tâches quotidiennes de la colonie, comme chercher de la nourriture, protéger le nid et prendre soin des jeunes fourmis. Même si la reine ne dirige ni ne contrôle activement les activités de la colonie, sa présence libère des signaux chimiques (appelés phéromones) qui contribuent à organiser la colonie et à préserver sa structure. Ces phéromones aident aussi à réguler la reproduction des autres fourmis, un processus appelé policing, qui ne se produit généralement que lorsque la colonie a besoin de nouvelles reines ou de mâles pour s’agrandir.
De l’œuf à la reine : comment tout commence
Une fourmi commence sa vie sous forme d’œuf et, pendant une courte période, chaque œuf est totipotent, c’est-à-dire qu’il peut se développer en ouvrière ou en reine. Alors, qu’est-ce qui fait qu’un œuf devient une ouvrière et un autre une reine ? La réponse réside dans une combinaison de facteurs environnementaux, comme la nutrition, la température et parfois même la génétique.
Fourmis noires des champs (Lasius sp) avec des cocons de reines et d’ouvrières
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Nutrition et alimentation : Chez de nombreuses espèces de fourmis, la quantité et la qualité de la nourriture donnée à une larve en développement déterminent si elle deviendra une reine ou une ouvrière. Les larves de reines reçoivent souvent plus de nourriture et une alimentation plus riche que les larves d’ouvrières. Chez les abeilles mellifères, un processus similaire se produit : les larves destinées à devenir des reines sont nourries avec un aliment spécial appelé gelée royale. Les fourmis ne donnent pas de gelée royale à leurs larves, mais elles fournissent tout de même à leurs futures reines des aliments plus riches en protéines. Cette alimentation plus riche permet aux larves de reines de devenir des adultes plus grandes, dotées d’organes reproducteurs spécialisés.
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Température et changements saisonniers : Chez certaines espèces, la température à laquelle les larves se développent peut influencer leur destin. Par exemple, certains types de fourmis sont plus susceptibles de devenir des reines si elles sont exposées à des températures plus fraîches, semblables à celles de l’hiver. Les scientifiques pensent que cette adaptation aide les colonies à ne produire des reines qu’au moment propice pour qu’elles prennent leur envol, s’accouplent et fondent de nouvelles colonies.
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Signaux chimiques de la reine : Les reines disposent d’un autre moyen puissant de contrôler la production de nouvelles reines : les phéromones. Ce sont des signaux chimiques que les fourmis utilisent pour communiquer. La reine libère des phéromones spéciales qui indiquent aux ouvrières de ne pas élever de nouvelles reines.
Phéromones : comment les reines contrôlent leur colonie
Les fourmis communiquent principalement par les phéromones. Les phéromones sont des messages chimiques invisibles qui indiquent aux autres fourmis quoi faire, où aller ou comment réagir. Pour déterminer qui deviendra la prochaine reine, les phéromones jouent un rôle crucial.
Certaines fourmis, comme les fourmis sauteuses (Harpegnathos sp) , forcent les individus à adopter le statut d’ouvrière par la « police sociale ».
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Phéromones inhibitrices : Les reines libèrent des phéromones inhibitrices pour empêcher les ouvrières d’élever de nouvelles reines. Cela contribue à maintenir une structure stable au sein de la colonie.
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Signes de changement : Si la reine vieillit, tombe malade ou meurt, la production de ces phéromones cesse ou ralentit. Cela déclenche chez les ouvrières le processus d’élevage de nouvelles reines. Elles peuvent sélectionner plusieurs larves et les nourrir d’un régime plus riche, nécessaire à leur développement en reines. À terme, une ou plusieurs de ces larves deviendront de nouvelles reines, selon les besoins de la colonie.
- Police sociale : Dans les colonies de fourmis, la police sociale désigne les comportements adoptés par les ouvrières pour maintenir l’ordre social et empêcher toute reproduction non autorisée. La reine est généralement la seule fourmi à pondre, mais certaines ouvrières peuvent pondre des œufs non fécondés qui donnent naissance à des mâles. Cela peut toutefois perturber l’organisation de la colonie ; les ouvrières interviennent donc pour y mettre fin. Elles détectent ces œufs et les éliminent, généralement en les mangeant, ce qui préserve le monopole reproductif de la reine. Ce comportement contribue à la stabilité et à l’efficacité de la colonie en veillant à ce que les ressources soient consacrées à l’élevage de la progéniture de la reine, au bénéfice de la structure et de la réussite de toute la colonie.
Influences génétiques : quand l’ADN de la reine décide
Bien que l’environnement et les phéromones soient les facteurs les plus courants dans la sélection des reines, la génétique peut jouer un rôle chez certaines espèces de fourmis. Par exemple, chez certaines espèces de fourmis moissonneuses, les reines naissent de combinaisons génétiques particulières.
Certaines fourmis moissonneuses des espèces Pogonomyrmex barbatus et Pogonomyrmex rugosus
Chez ces espèces, les ouvrières et les reines appartiennent à des lignées génétiques différentes, et seules certaines combinaisons de gènes donnent naissance à une reine. Lorsqu’une reine s’accouple avec un mâle d’un certain type génétique, cela garantit qu’une partie de sa progéniture deviendra des reines et l’autre des ouvrières. Ce système génétique est inhabituel et absent de la plupart des espèces de fourmis, mais il illustre la diversité des mécanismes de détermination des castes chez les fourmis.
Détermination des castes chez différentes espèces de fourmis
Toutes les espèces de fourmis ne déterminent pas les reines de la même manière. Voici quelques différences entre plusieurs types bien connus :
1. Fourmis de feu (Solenopsis spp.) : Chez les fourmis de feu, les larves qui reçoivent une alimentation riche en protéines pendant les phases critiques de leur développement ont plus de chances de devenir des reines. Les ouvrières influencent ce processus en nourrissant sélectivement ces larves selon les signaux transmis par les phéromones de la reine actuelle.
2. Fourmis moissonneuses (Pogonomyrmex spp.) : Certaines fourmis moissonneuses (complexe Pogonomyrmex rugosus x barbatus) présentent une détermination génétique des castes : les ouvrières sont produites par hybridation avec d’autres espèces, tandis que les reines sont produites par « accouplement intraspécifique ». Ce mécanisme fascinant permet aux reines de s’accoupler avec des mâles de deux lignées différentes pour produire les deux castes.
Reine de fourmi tisserande (Crédit : Sunny Josef)
3. Fourmis tisserandes (Oecophylla spp.) : Chez les fourmis tisserandes, l’apparition des reines est déclenchée par des facteurs environnementaux, mais les ouvrières jouent un rôle important en élevant certaines larves pour qu’elles deviennent des reines. Les phéromones de la reine sont essentielles pour réguler le moment où ces larves sont élevées et déterminer si elles resteront des ouvrières ou deviendront des reines.
4. Fourmis pot-de-miel (Myrmecocystus spp.) : Les colonies de fourmis pot-de-miel peuvent produire plusieurs reines, surtout au printemps, qui est la saison des accouplements. La production de reines peut dépendre à la fois de l’abondance de nourriture et de la nécessité d’élargir la diversité génétique de la colonie en établissant de nouveaux nids.
5. Fourmis à sillons (Myrmica sp.) : Les reines des fourmis à sillons proviennent de larves qui passent l’hiver. En général, la reine libère une phéromone qui empêche l’apparition de nouvelles reines, mais pendant l’hiver, ces phéromones deviennent inefficaces.
Les reines Monomorium sont très différentes des ouvrières, en partie en raison d’une « différenciation » précoce (Crédit : Jonghyun Park)
6. Fourmis discrètes (Monomorium sp.) : Chez les fourmis discrètes, le destin des reines est généralement déterminé avant même leur naissance. Elles commencent à se différencier alors qu’elles sont encore dans la reine, sous l’influence de certaines hormones comme l’hormone juvénile (JH).
Devenir reine : Le vol nuptial
Une fois que de nouvelles reines ont été élevées, elles ont une tâche cruciale : s’accoupler et fonder leurs colonies. De nombreuses espèces de fourmis participent à ce qu’on appelle un vol nuptial. Ce phénomène se produit lorsque les reines vierges et les mâles quittent leur colonie pour s’accoupler. Lorsque les conditions sont favorables - généralement par temps chaud après une averse - les reines et les mâles s’envolent haut dans les airs, où ils s’accouplent.
Lors des vols nuptiaux, chaque reine s’accouple avec plusieurs mâles et stocke leur sperme pour féconder des œufs pendant le reste de sa vie. Une fois l’accouplement terminé, les mâles meurent et les reines descendent au sol. Si elles survivent au trajet de retour, elles chercheront un endroit adapté pour fonder une nouvelle colonie. Certaines reines creusent directement dans le sol pour créer un nid, tandis que d’autres rejoignent une colonie existante.
Dernier regard sur la sélection des reines
Les colonies de fourmis ont développé un système extraordinaire de détermination des castes qui assure leur survie et leur capacité d’adaptation. En combinant les indices environnementaux, les phéromones et la génétique, elles peuvent contrôler quelles larves deviendront des reines, maintenant ainsi l’équilibre et l’efficacité de la colonie. Ce système montre à quel point les sociétés de fourmis sont organisées et complexes, même si chaque fourmi est très petite.
En résumé, même si les fourmis ne « choisissent » pas leurs reines comme les humains pourraient choisir un dirigeant, leur méthode n’en est pas moins efficace. Grâce à un mélange de régime alimentaire, de signaux environnementaux et d’une communication chimique complexe, les fourmis créent la prochaine génération de reines et assurent la croissance et la prospérité continues de la colonie. Chez les fourmis, tout est une question de travail d’équipe, et chaque membre joue son rôle dans cette société incroyable et grouillante d’activité.
Pour en savoir plus
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Khila A, Abouheif E. Évaluation du rôle des contraintes reproductives dans l’évolution sociale des fourmis. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2010 Feb 27;365(1540):617-30. https://doi.org/10.1098/rstb.2009.0257.
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