Certains bébés fourmis ne demandent pas d'aide lorsqu'ils contractent des infections mortelles : ils demandent à être tués.
Les pupes de fourmis ouvrières en phase terminale émettent activement un signal chimique « trouvez-moi et détruisez-moi », incitant d'autres travailleurs à les éliminer, rapportent l'écologiste comportementale Sylvia Cremer et ses collègues le 2 décembre dans Communications naturelles. Ce dernier acte altruiste peut être une tentative de sauver la colonie de la contamination et d'assurer sa survie.
« Tout comme les cellules d'un corps se coordonnent pour maintenir la santé de l'organisme tout entier, les fourmis individuelles travaillent collectivement pour protéger la colonie », explique Cremer, de l'Institut des sciences et technologies d'Autriche à Klosterneuburg.
Dans des travaux antérieurs, Cremer et son équipe ont montré que les ouvrières des espèces de fourmis Lasius négligé détectez rapidement les maladies fongiques qui se propagent parmi leur couvée de bébés fourmis. Après avoir détecté des hydrocarbures cuticulaires – des signaux d’alarme chimiques émis par les pupes via leurs extérieurs durs, ou cuticules – les fourmis ouvrières se lancent dans une « désinfection destructrice », ouvrant les cocons, perforant les cuticules et pulvérisant de l’acide formique à l’intérieur. Ce spray antimicrobien tue à la fois les spores fongiques et les pupes malades.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont découvert que les gènes immunitaires des pupes s'activent après avoir contracté une infection fongique, ce qui implique une réponse immunitaire. Mais les pupes infectées n’émettent les hydrocarbures qu’en présence d’une ouvrière mature, et non lorsqu’elles sont seules.
« Nous avons été fascinés de découvrir que les pupes peuvent détecter leur environnement et ajuster leurs signaux chimiques en fonction de la présence ou non d'ouvrières », explique la co-auteure Erika Dawson, ancienne biologiste du laboratoire de Cremer et maintenant rédactrice de subventions à l'Université de la Sorbonne à Paris.
L’équipe a également constaté qu’une charge d’infection plus élevée ne déclenchait pas davantage de rejets de produits chimiques. Ensemble, les résultats indiquent que les signaux ne sont pas passifs : « les fourmis signalent de manière proactive leur destruction », explique Mark Bulmer, un écologiste moléculaire à l'Université de Towson dans le Maryland qui n'a pas participé à l'étude.
Les chrysalides royales infectées, en revanche, n'émettent pas ce signal d'abnégation, car leur système immunitaire avancé freine l'infection avant qu'elle ne devienne incontrôlable, ont découvert les chercheurs. En raison de leur capacité à se reproduire, les reines ont plus de valeur que les ouvrières, ce qui pourrait potentiellement expliquer leur meilleur système immunitaire.
Cette signalisation altruiste montre comment les colonies de fourmis fonctionnent comme une seule entité vivante, ou super-organisme. Les fourmis d'une colonie ressemblent davantage à des cellules de notre corps, explique Erik Frank, écologiste animalier à l'Université de Würzburg en Allemagne. Les cellules immunitaires s’autodétruisent parfois pour empêcher la propagation de l’infection, protégeant ainsi d’autres cellules.
« Les humains sont très intéressés par la condition physique individuelle ; parce que nous pouvons tous nous reproduire, nous voulons maximiser nos propres gènes, tandis que les insectes sociaux, tous [except the queen] sont stériles, et ils ne peuvent vraiment en bénéficier qu'en aidant la reine à se reproduire autant que possible », dit Frank. « Il est logique que les ouvrières individuelles se sacrifient pour la forme physique inclusive de la colonie plutôt que pour leur propre forme physique individuelle égoïste. »
Alors que les fourmis adultes exposées à des agents pathogènes peuvent pratiquer la distanciation sociale ou quitter le nid pour mourir lorsqu'elles sont en phase terminale, les pupes confinées dans leurs cocons doivent se fier au signal de détresse. Les ouvriers, notent les chercheurs, sont capables de détecter et de détruire uniquement les pupes infectées et de ne pas tuer le couvain sans discernement. Cremer veut vérifier si les pupes se sacrifieraient si facilement si leurs niveaux d'infection étaient beaucoup plus faibles et si elles pouvaient se rétablir. « Nous espérons que les fourmis ne prendront pas ce risque », dit-elle. Négliger ne serait-ce qu'une seule chrysalide susceptible de libérer des spores fongiques « peut avoir des effets dévastateurs sur la colonie », ajoute-t-elle.
