Une étude récente montre comment les fourmis charpentières de Floride effectuent des traitements chirurgicaux sophistiqués, notamment le nettoyage des plaies et l'amputation, pour aider leurs congénères blessées. Ce comportement unique, qui varie en fonction du type de blessure, met en évidence les systèmes médicaux avancés des espèces non humaines, démontrant des taux de survie nettement supérieurs à ceux des blessures non traitées. Crédit : Danny Buffat
Les recherches sur les fourmis charpentières de Floride révèlent qu’elles utilisent des techniques médicales avancées comme l’amputation et le nettoyage des plaies en fonction du type de blessure, améliorant considérablement les taux de survie par rapport aux cas non traités.
Une nouvelle étude publiée dans Biologie actuelle révèle que les humains ne sont pas les seuls à sauver des vies grâce à la chirurgie. Des chercheurs ont montré comment les fourmis charpentières de Floride, une espèce commune et brune espèces Les fourmis indigènes de la même espèce traitent de manière sélective les membres blessés de leurs congénères, soit par nettoyage des plaies, soit par amputation. Lors de tests expérimentaux de l'efficacité de ces « traitements », non seulement ils ont aidé à la guérison, mais l'équipe de recherche a découvert que le choix des soins des fourmis était adapté au type de blessure qui leur était présentée.
Erik Frank, premier auteur et écologiste comportementaliste de l'Université de Würzburg, a déclaré : « Lorsque nous parlons de comportement d'amputation, c'est littéralement le seul cas dans lequel une amputation sophistiquée et systématique d'un individu par un autre membre de son espèce se produit dans le règne animal. »
Comprendre les soins des plaies chez les fourmis
Le soin des plaies chez les fourmis n'est pas un phénomène entièrement nouveau. Une étude publiée en 2023 a découvert qu'un autre groupe de fourmis, Mégaponère analeutilisent une glande spéciale pour inoculer les blessures avec des composés antimicrobiens destinés à apaiser d'éventuelles infections. Qu'est-ce qui fait que les fourmis charpentières de Floride (Camponotus floridanus) se distingue par le fait que, n'ayant pas de telle glande, ils semblent n'utiliser que des moyens mécaniques pour traiter leurs compagnons de nid.
Les chercheurs ont découvert que ces soins mécaniques impliquent deux voies. Les fourmis nettoient la plaie avec leurs seules pièces buccales ou effectuent un nettoyage suivi d'une amputation complète de la patte. Pour choisir la voie à suivre, les fourmis semblent évaluer le type de blessure afin de faire des ajustements éclairés sur la meilleure façon de traiter la plaie.
Analyse détaillée des traitements des blessures
Dans cette étude, deux types de blessures aux pattes ont été analysés : les lacérations du fémur et celles du tibia, qui ressemble à une cheville. Toutes les blessures au fémur ont été accompagnées d'un nettoyage initial de la coupure par un compagnon de nid, suivi d'un autre compagnon de nid qui a rongé la patte entièrement. En revanche, les blessures au tibia n'ont fait l'objet que d'un nettoyage buccal. Dans les deux cas, l'intervention a permis aux fourmis ayant des plaies infectées expérimentalement d'avoir un taux de survie beaucoup plus élevé.
« Les blessures au fémur, pour lesquelles on a toujours amputé la jambe, ont eu un taux de réussite d'environ 90 % ou 95 %. Et pour le tibia, où on n'a pas amputé, le taux de survie a quand même atteint environ 75 % », explique Frank. Ce chiffre contraste avec les taux de survie inférieurs à 40 % et 15 % pour les abrasions infectées du fémur et du tibia non traitées, respectivement.
Conséquences des différentes localisations des blessures
Les chercheurs ont émis l’hypothèse que la voie privilégiée pour soigner les plaies pourrait être liée au risque d’infection au niveau du site de la plaie. Des examens micro-CT du fémur ont montré qu’il est en grande partie composé de tissu musculaire, ce qui suggère qu’il joue un rôle fonctionnel dans le pompage du sang, appelé hémolymphe, de la jambe vers le corps. En cas de blessure au fémur, les muscles sont compromis, ce qui réduit leur capacité à faire circuler le sang potentiellement chargé de bactéries. Le tibia, en revanche, a peu de tissu musculaire et est donc peu impliqué dans la circulation sanguine.
« Dans le cas des lésions du tibia, la circulation de l’hémolymphe était moins entravée, ce qui permettait aux bactéries de pénétrer plus rapidement dans le corps. Dans le cas des lésions du fémur, la vitesse de la circulation sanguine dans la jambe était ralentie », explique Frank.
On pourrait donc s’attendre à ce que si les lésions du tibia entraînent des infections plus rapides, l’amputation de la jambe entière soit la plus appropriée, mais c’est le contraire qui se produit. Il s’avère que la vitesse à laquelle les fourmis peuvent amputer une jambe fait une différence. Une amputation assistée par des fourmis prend au moins 40 minutes. Des tests expérimentaux ont montré qu’en cas de lésions du tibia, si la jambe n’était pas immédiatement retirée après l’infection, la fourmi ne survivrait pas.
«Ainsi, comme elles ne sont pas en mesure de couper la patte suffisamment rapidement pour empêcher la propagation de bactéries nocives, les fourmis tentent de limiter la probabilité d'une infection mortelle en passant plus de temps à nettoyer la plaie du tibia», remarque l'auteur principal et biologiste évolutionniste Laurent Keller de l'Université de Lausanne.
Comparaison avec les pratiques médicales humaines
« Le fait que les fourmis soient capables de diagnostiquer une blessure, de voir si elle est infectée ou stérile, et de la traiter en conséquence sur de longues périodes de temps par d'autres individus – le seul système médical qui puisse rivaliser avec cela serait le système humain », explique Frank.
Compte tenu de la nature sophistiquée de ces comportements, il serait raisonnable de se demander comment ces fourmis sont capables de prodiguer des soins aussi précis. « C’est vraiment un comportement inné », explique Keller. « Les comportements des fourmis changent en fonction de l’âge d’un individu, mais il existe très peu de preuves d’un quelconque apprentissage. »
Recherches complémentaires et implications
L'équipe du laboratoire mène désormais des expériences similaires dans d'autres Camponotus Les chercheurs ont étudié les espèces pour voir à quel point ce comportement est conservé et ont commencé à déterminer si toutes les espèces de fourmis dépourvues de glandes antimicrobiennes spéciales (métapleurales) pratiquent également l'amputation. De plus, comme la fourmi qui reçoit des soins permet l'ablation lente d'un membre tout en étant consciente, cela nécessite une exploration plus approfondie de notre compréhension de la douleur dans les sociétés de fourmis.
« Lorsque vous regardez les vidéos où la fourmi présente la patte blessée et laisse l’autre mordre de manière totalement volontaire, puis présente la nouvelle plaie pour qu’une autre puisse terminer le processus de nettoyage, ce niveau de coopération innée me frappe beaucoup », déclare Frank.
Cette étude a été soutenue par le NSF suisse, l'ERC et le DFG.
