Ces fourmis envahissantes ont des génomes bizarres qui défient la biologie

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Fourmis folles jaunes (Anoplolepis gracilipes) sont, pour le dire simplement, l’un des « crétins » agressifs les plus connus du monde des fourmis. Et cela en dit long sur le nombre incalculable d’espèces de fourmis envahissantes qui n’ont généralement pas trop de fans pour commencer.

En dehors de l’Indonésie, A. gracilipes les fourmis ont peu ou pas de prédateurs naturels dans la nature. Cela donne aux petits insectes un avantage invasif, leur permettant de se propager en Floride et dans les États américains du Golfe, en plus de certaines parties de l’Australie, de la Nouvelle-Zélande, de la Papouasie-Nouvelle-Guinée, de l’île Maurice et de toute l’Asie du Sud-Est.

Aussi connus sous le nom de fourmis à longues pattes ou fourmis des Maldives, ces minuscules insectes n’ont pas de maladie mentale. Au lieu de cela, leur nom étrange vient de leur tristement célèbre zig-zag frénétique qui, à l’œil non averti, semble franchement terrifiant, surtout si vous êtes sensible aux insectes.

Mais ces fourmis faire ont une génétique extrêmement bizarre, selon une étude récente dans la revue Evolutionary Biology qui a révélé que toutes les fourmis mâles jaunes folles mâles ont à la fois des génomes maternels et paternels dans différentes cellules de leur corps, faisant des fourmis des chimères, ce qui est quelque peu différent du combo lion-chèvre-serpent du mythe grec. Une chimère génétique est simplement un organisme ou un tissu qui contient au moins deux ensembles différents d’ADN. Dans ce cas, les fourmis ont des cellules haploïdes de deux lignées divergentes : R et W. Les humains, par exemple, ont des cellules haploïdes X et Y.

Les fourmis mâles jaunes folles mâles ont à la fois des génomes maternels et paternels dans différentes cellules de leur corps, faisant des fourmis des chimères

Auparavant, les scientifiques pensaient que ce type de reproduction se produisait très rarement et uniquement par accident. Mais comme le note l’étude, A. gracilipes les fourmis présentant un “chimérisme obligatoire” via cette fécondation et cette reproduction uniques semblent donner l’avantage à leur génome W.

“Le chimérisme semble fournir deux avantages liés à la forme physique du génome W qui persiste dans la population malgré son association avec la stérilité féminine”, note l’étude.

“Si vous étudiez la biologie de la fourmi folle jaune, elle est fascinante”, a déclaré le Dr Hugo Darras, professeur adjoint à l’Université Johannes Gutenberg de Mayence et l’un des co-auteurs principaux de cette nouvelle étude, à Salon. Darras a expliqué que leurs recherches de plusieurs années ont confirmé leur intuition que A. gracilipes les mâles ne se reproduisent pas normalement.

Une reproduction qui enfreint toutes les règles

Les fourmis à l’état sauvage vivent en colonies, généralement avec une fourmi reine et de nombreuses fourmis ouvrières. Toutes les fourmis ouvrières sont des femelles, mais la fourmi reine est la seule à pouvoir pondre des œufs, la forme la plus courante de leur reproduction. Les drones, la version masculine des fourmis, n’ont qu’une seule fonction : s’accoupler.

Les fourmis folles jaunes mâles s’étaient essentiellement clonées, ce qui était très inhabituel

Mais quand il s’agit de A. gracilipesen particulier les mâles, toutes les normes de reproduction de base des fourmis sont inversées.

“Le mâle n’a généralement qu’une seule copie du génome. La façon dont les fourmis se reproduisent est qu’une copie du génome provient généralement de la mère et une autre du père dans le cas des fourmis femelles”, a expliqué Darras.

Mais dans cette étude, les chercheurs ont découvert que les fourmis folles jaunes mâles s’étaient essentiellement clonées, ce qui était très inhabituel, a déclaré Darras. Il a plaisanté en disant que les fourmis mâles sont généralement assez inutiles en matière de reproduction, puisque la reine fourmi et les ouvrières portent souvent la majorité du fardeau du travail reproductif.

La durée de vie moyenne des hommes n’est généralement que de quelques jours. En revanche, les fourmis ouvrières femelles peuvent vivre de quelques semaines à quelques mois en moyenne. Les fourmis reines femelles vivent le plus longtemps, jusqu’à quelques années dans la nature. En laboratoire, la durée de vie d’une fourmi peut être prolongée de manière significative. Il existe des rapports de fourmis reines vivant pendant des décennies dans des laboratoires, tandis que la fourmi ouvrière moyenne peut vivre plusieurs années dans un laboratoire.

Darras note que les fourmis folles jaunes sont polygames, ce qui signifie qu’elles ont plusieurs reines – dans certains cas, leurs capacités de reproduction sont essentiellement illimitées. Bien que la reproduction dans ces colonies se déroule de manière régulière, les mâles fourmis fous présentent simultanément ces étranges capacités de reproduction, ce qui en fait des chimères.

Darras souligne un autre facteur qui aide les capacités de reproduction des fourmis folles jaunes, c’est qu’elles coopèrent souvent bien avec d’autres A. gracilipes fourmis qui ne sont pas dans leur colonie natale – encore une fois un trait très inhabituel parmi ces insectes. La plupart des fourmis peuvent être très territoriales et même aller à la guerre ou asservir d’autres fourmis.

Les fourmis folles jaunes ont un appétit pour tout, du nectar, des fruits, des insectes, des araignées, jusqu’aux grenouilles, crabes, oiseaux nicheurs et autres petits invertébrés. Ils mangeront tout ce qui est disponible mort ou vivant – même d’autres fourmis à l’occasion. Alors que la forme la plus courante de A. gracilipes les fourmis ne mordent généralement pas les humains et n’ont pas de dards, ces fourmis envahissantes essaiment souvent dans les maisons, les vides sanitaires, les sous-sols ou même les unités électriques.

A. gracilipes les fourmis ne mordent généralement pas les humains et n’ont pas de dards, mais essaiment souvent dans les maisons, les vides sanitaires, les sous-sols ou même les unités électriques

Les fourmis folles jaunes peuvent être incroyablement agressives et réussir à rivaliser pour les ressources dans leurs nouveaux habitats adoptés, a déclaré Darras. Naturellement, les colonies de fourmis avec des centaines de milliers de fourmis (jusqu’à environ un million de fourmis par colonie) signifient que le nombre élevé de fourmis consomme beaucoup de ressources dans leur habitat.

Tout au long de cette étude pluriannuelle, les chercheurs ont observé 30 colonies, chacune comptant plus de 1 000 travailleurs dans des laboratoires européens, tout en analysant la composition cellulaire et génétique des fourmis. Normalement, A. gracilipes les cellules de fourmis contiennent du matériel génétique identique. Mais dans le cas de la fourmi mâle, ils possèdent une composition génétique unique.

“Si jamais vous voyiez deux copies différentes du génome, cela se produirait généralement par accident. Mais dans le cas des fourmis mâles folles jaunes, cela se produisait en fait tout le temps. C’était un peu étrange et est resté un mystère pendant de nombreuses années “, a déclaré Darras. “Avant, nous ne comprenions pas le ‘pourquoi’ derrière cela.”

“Nous soupçonnions que c’était le cas, mais ce n’est que plus récemment avec nos recherches que nous avons pu le prouver définitivement”, a noté Darras, l’équipe de laboratoire a effectué une analyse génétique cellulaire granulaire sur les fourmis pour confirmer définitivement leurs découvertes.

“Il y a tellement de questions sans réponse en ce qui concerne les études sur les chimères, impliquant l’influence des génomes paternels”, a déclaré Darras. “Parfois, les œufs sont fécondés et vous obtenez une progéniture diploïde normale. Nous ne savons pas pourquoi au stade de l’œuf, lorsqu’il ne féconde pas comme prévu, comment cela se produit-il ?”

“Il y a tellement de questions sans réponse en ce qui concerne les études sur les chimères.”

Ces capacités de reproduction des mâles ont-elles quelque chose à voir avec l’augmentation significative observée au sein de la population de fourmis folles jaunes ? Peut-être pas. Mais lorsqu’il s’agit de mieux comprendre les capacités de reproduction des fourmis, ces fourmis couvrent certainement toutes leurs bases.

Le pouvoir d’une fourmi contre une colonie

Une fourmi n’est pas nécessairement intelligente d’un point de vue individuel et ne peut pas accomplir grand-chose par elle-même, selon le Dr Andrew Suarez, expert en fourmis et professeur d’entomologie à l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign. Les fourmis utilisent des règles de prise de décision très simples, telles que l’endroit où elles doivent aller chercher de la nourriture.

“Mais lorsque vous assemblez des fourmis, la colonie dans son ensemble fait des choses que vous n’auriez peut-être jamais prévues”, a expliqué Suarez, qui ne faisait pas partie de la recherche sur les chimères, à Salon. “La colonie divise le travail de manière incroyable. Nous pouvons apprendre beaucoup des fourmis, des colonies de fourmis et des espèces envahissantes de fourmis sur la façon dont elles travaillent ensemble et sur les choses qu’elles accomplissent. Programmation informatique, efficacité, architecture, etc. Nous ne sommes qu’à la pointe de l’iceberg.”

Pouvons-nous ralentir la propagation mondiale de ce ravageur?

Pour des raisons évidentes, la plupart des humains ne sont pas si fous des fourmis folles jaunes. Ils n’ont pas seulement un impact sur les populations de fourmis indigènes, mais ils perturbent les habitats des oiseaux et les zones de reproduction. Ils sont considérés comme si dangereux et perturbateurs qu’ils ont gagné une place dans le top 100 de la liste des espèces envahissantes de la base de données mondiale sur les espèces envahissantes.

“Je ne sais pas s’il y a un quelconque avantage à avoir la fourmi jaune folle aux États-Unis”, a déclaré Suarez. De nombreux experts ne savent pas exactement où A. gracilipes les fourmis viennent à l’origine. “Ma meilleure hypothèse est qu’ils viennent d’Asie du Sud-Est … mais nous ne savons pas vraiment d’où ils viennent. Mais à un moment donné, il y a des centaines d’années, ils se sont répandus en Asie, dans une partie de l’Afrique, puis en Australie et en Nouvelle-Zélande, aux États-Unis et ailleurs. “

Un A. gracilipes l’initiative d’éradication consiste à introduire des mouches Phorid à dos bossu d’Amérique du Sud

Mais en ce qui concerne leur pays d’adoption, beaucoup pensent que les fourmis folles jaunes ont longtemps dépassé leur accueil. Allant encore plus loin, de nombreux humains craignent que leur présence ne soit synonyme de catastrophe écologique. Il y a quelques premiers stades parrainés par le gouvernement A. gracilipes initiatives d’éradication qui pourraient être brillantes – ou complètement folles.

L’une de ces initiatives, de l’Université du Texas à Austin, vise à introduire des mouches Phorid à dos bossu d’Amérique du Sud. L’idée est que les mouches n’attaquent que des espèces spécifiques de fourmis, comme A. gracilipes. En laboratoire, les expériences sont prometteuses, selon les recherches émergentes, mais il pourrait y avoir des effets hors cible. S’il est déployé dans la nature et que les choses ne se passent pas comme prévu, le correctif pourrait être pire que le problème d’origine.

L’essentiel est que les humains n’ont aucune idée de comment arrêter les invasions A. gracilipes fourmis de surpeupler tout habitat dans lequel elles se déplacent. De nombreux entomologistes pensent que certaines colonies de fourmis pourraient être naturellement sensibles aux virus et même à l’effondrement des colonies, comme c’est le cas avec certaines abeilles, mais la vérité est que cette espèce de fourmi envahissante et robuste ne va probablement pas disparaître de sitôt.

Il y a encore beaucoup de leçons que nous pouvons tirer de A. gracilipes fourmis, aussi impopulaires soient-elles. Étant donné que les fourmis folles jaunes surpassent systématiquement d’autres types de fourmis et d’autres animaux pour la nourriture et d’autres ressources écologiques, il est possible que les humains puissent tirer parti de nombreuses leçons, telles que la coopération sociale et la manière de gérer la concurrence.

Certains scientifiques espèrent que la recherche spécifique aux chimères pourrait potentiellement avoir une valeur réelle pour les humains. Bien qu’il y ait des préoccupations éthiques à prendre en compte, les percées potentielles de la recherche scientifique dans la vie réelle impliquant la recherche sur les cellules souches, y compris peut-être une meilleure compréhension de la réponse cellulaire à la croissance de la maladie, font partie des avantages à venir.

Quoi qu’il en soit, étant donné le problème répandu que posent ces fourmis étranges et folles, il serait intéressant d’investir dans la recherche de leurs stratégies de reproduction vraiment uniques. Les fourmis folles jaunes ont beaucoup à nous apprendre.

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