Allomerus decemarticulatus : la Fourmi Piégeuse

[Jarode]

Comme d'habitude dans les dossiers sur les espèces on s'attaque à celles qui ont quelque chose d'époustouflant voir d'extraordinaire et bien les Allomerus decemarticulatus sont extraordinaires dans le fait qu'elles construisent des pièges qui leur servent à attraper leurs proies.

Pour les copier/coller ne vous gêner pas mais mettez un lien vers la source on trieras par la suite.

[Bug]

C'est une fourmi arboricole qui creuse des petits trous appelés "domaties" dans les branches d'une plante.
Les fourmis attendent à l'entrer de ces trous un insecte y mettant ses pattes ...

Et l'attrapent !

[Jarode]

Diptère pris au piège des Allomerus decemarticulatus. Alain Dejean and Jérôme Orivel

Les pièges interviennent rarement dans les techniques de prédation des insectes contrairement aux araignées qui sont spécialisées pour nombre d’entre elles dans cette technique de capture.
Outre l'exemple connu de la larve du nevroptère fourmilion creusant dans un substrat sablonneux un entonnoir glissant, un autre exemple moins connu est le piège construit par le Coléoptère Cicindela willistoni. Sa larve, commune dans le désert d’Arizona, construit par dessus son terrier vertical un tube de quelques centimètres de haut. Elle attend à l’affût, au “sommet” de sa “tour”, légèrement à l’abri de la chaleur insoutenable du sol. Les fourmis, qui cherchent de l’ombre, se réfugient parfois au pied du tube et sont alors capturées.
Dans les deux cas les fourmis, insectes évoluant au sol et omniprésents, sont les victimes “privilégiées” de ces pièges.

Schéma explicatif du piège des Allomerus decemarticulatus.

Allomerus decemarticulatus et Hirtella physophora : Le Mutualisme

Arbuste Hirtella physophora plante hôte des Allomerus. Alain Dejean and Jérôme Orivel

Myrmecodomaties des Hirtella physophora où loge les Allomerus Alain Dejean and Jérôme Orivel

Malgré l'incroyable diversité de leurs techniques de chasse, les fourmis n’étaient jusqu’à récemment, pas connues pour bâtir des pièges. Des observations réalisées en Guyane française viennent combler cette lacune. En forêt guyanaise l'arbuste Hirtella physophora, appartenant à la famille des Chrysobalanacées est bien connu depuis longtemps pour être un “myrmécophyte” ou arbre à fourmis. De tels végétaux présentent des structures modifiées qui permettent l’hébergement des fourmis et, très souvent, offrent à ces dernières de l’alimentation par le biais de nectaires extrafloraux ou autres glandes productrices de corps nourriciers. La plante s’assure ainsi de la présence en permanence de fourmis sur son feuillage et se trouve ainsi protégée des insectes herbivores.

Chez Hirtella physophora, les fourmis de l'espèce Allomerus decemarticulatus sont abritées dans des petites poches foliaires appelées domaties (plus précisément ici des myrmécodomaties).
Ces petites fourmis dont la taille n'excède pas 2mm construisent par ailleurs des structures sombres, galeries ou tunnels qui relient les domaties des différentes feuilles entre elles. Ces constructions étaient connues ; on pensait qu’il s’agissait tout simplement d’un agrandissement de la partie habitable disponible ou de galeries permettant les échanges interdomaties. C’est au cours d’un travail de thèse de botanique réalisé sur Hirtella physophora et d’autres arbustes myrmécophytes du sousbois guyanais que Pascal Solano, de l’université de Toulouse, constate le premier que des insectes sont capturés par les fourmis à la surface de ces constructions. Informé de ce phénomène, Alain Dejean, spécialiste des fourmis également basé à Toulouse et familier de la Guyane française, comprend qu’il s’agit là de quelque chose d’exceptionnel.

Gyne Allomerus sp en fondation dans un arbuste semblable à Hirtella physophora. Mark Moffett

Le piège collectif des Allomerus decemarticulatus

Piège des Allomerus decemarticulatus sur une branche d'Hirtella physophora. Alain Dejean and Jérôme Orivel

Les insectes capturés au niveau de la construction qui recouvre les branches du myrmécophyte ne le sont pas accidentellement, du moins si l’on se place du point de vue des Allomerus decemarticulatus. En effet, la structure construite par les fourmis est constellée de trous circulaires d’un diamètre régulier, tout à fait adapté au passage des ouvrières. Par ailleurs, si l’on y regarde de plus près, sous chaque trou, une fourmi immobile semble monter la garde, sa tête s’adaptant parfaitement à l’ouverture. En fait, elle n’est pas là pour protéger la colonie d’un éventuel intrus de passage, mais pour capturer tout ce qui se présente. Qu’un insecte volant vienne à se poser par hasard sur la structure, et le scénario suivant se déroule.
Quelle que soit sa taille, l’insecte pose inévitablement au moins une de ses pattes au niveau d’un trou. La ou les fourmis en faction agrippent alors le visiteur. Que ce dernier essaie de se dégager il le fera souvent en reposant une autre patte dans un trou il ne fera qu’aggraver son cas. Très vite l’insecte est immobilisé, piqué par de nombreuses fourmis qui, sans doute alertées, viennent à l’aide des premières. Les Allomerus decemarticulatus, pourvues d’un aiguillon, possèdent un venin qui semble très efficace. Le sort de l'insecte piég" a été réglé dans les quelques secondes qui ont suffi à son immobilisation. Après cela, selon la taille de la proie, le processus prendra plus ou moins de temps, parfois plusieurs heures à l’issue desquelles l’insecte sera transporté entier dans une domatie ou préalablement découpé sur place. Certaines proies sont plus aisément capturées que d’autres, la taille est bien sûr un facteur important ( les Allomerus decemarticulatus sont capables de capturer des proies dont la masse est 1 500 fois supérieure à la leur !), mais aussi la morphologie de l’arthropode. Certains s’en échappent de façon originale : les Orthoptères qui ont la faculté de perdre une patte par autotomie la cède parfois aux Allomerus, celà peut tout de mêm représenter un butin représentant en poids une centaine d'Allomerus.




La construction du piège

Macrophotographie d'ouvrières Allomerus decemarticulatus construisant leur piège. Mark Moffett

Si, en soi, l’utilisation d’un piège permettant un affût collectif est un phénomène exceptionnel par la coordination qu’il implique entre ouvrières, le plus surprenant réside dans la fabrication même du dispositif de capture des Allomerus decemarticulatus. Contrairement aux araignées, ces fourmis n’ont pas la faculté de secréter leur matériau de construction, elles ne peuvent donc bâtir leur piège qu’en utilisant des matériaux provenant de leur environnement et, en l’occurrence, nous allons le voir, elles ne vont pas les chercher très loin.
Hirtella physophora est une plante dont les branches sont couvertes de trichomes (des “poils”) sur toute leur surface. Les fourmis utilisent ces derniers qui, à leur échelle sont de véritables poteaux, à la fois comme piliers et comme poutres porteuses. Certains trichomes sont coupés à leur base et disposés perpendiculairement au sommet de ceux qui sont laissés en place. Une fois cette charpente installée, les ouvrières la couvrent de matériaux divers dont les restes de cuticule de proies déjà capturées. Cette couverture étant réalisée, les ouvrières découpent les trous circulaires qui serviront à capturer les proies. Mais ce n’est pas tout : les fourmis badigeonnent l’ensemble de la structure avec des secrétions ou du nectar. Un champignon s'y développe alors. Le mycélium croîtrait en se nourrissant sur la structure bâtie par les fourmis. Ce faisant, il lui donnerait une plus forte cohésion (2). En effet, le mycélium se développe de façon très structurée au niveau de la paroi du piège. Quand la colonie d’Allomerus disparaît, il se déstructure. On ignore tout pour l’instant de l’origine du champignon. Peut être est il transporté par les jeunes reines lors de la fondation de nouvelles colonies sur des jeunes plants d’Hirtella.
Grâce à ce piège diabolique (l’expression est d’un journaliste du New York Times !) les Allomerus sont sans doute parfaitement autonomes en protéines sur le myrmécophyte d’autant que, nous l’avons montré, elles sont également ca pables de chasser (cette fois sans piège) les proies présentes sur les feuilles. Les fourmis ayant peu de raison de quitter la plante qui les héberge, celle ci bénéficie en permanence d’une protection remarquable contre les défoliateurs. Quant aux Allomerus decemarticulatus, pour pouvoir chasser collectivement avec cette efficacité, elles ont dû, au cours de leur évolution, s’associer à la fois avec un végétal et un champignon.

Architecture détaillé du piège des Allometrus decemarticulatus. a: branche recouvert de trichomes . b1 et b2: trichomes servant de charpente/armature. c: cavité recouvert sur ses bords du champignon. d: fibres du champignon. a, b, c: 1mm , d: 0.2mm. Alain Dejean and Jérôme Orivel

D'autres Fourmis Piégeuses ?

Groupe d'Allomerus octoarticulatus détruisant les bourgeons de la plante Cordia nodosa pour la stérilisé. L'arbuste voit alors sa croissance augmenté. Mark Moffett

Allomerus decemarticulatus n'a cependant pas le monopole des piège chez les Formicidaes. A l'instar d'Hirtella physophora,une Boraginacée du nom de Cordia nodosa héberge elle aussi une espèce du genre Allomerus : Allomerus octoarticulatus. Cette fourmi qui se distingue de la précédente par deux articles de moins aux antennes, construit des dispositifs voisins de ceux d’Allomerus decemarticulatus mais moins bien structurés.
La particularité des Allomerus octoarticulatus se constitue dans le fait qu'elle stérilise leur plante en éliminant les bourgeont extra-floraux.
Pour quelles raisons ?
L'analyse des taux de croissance de Cordia nodosa stériles et sains a révélé que les premiers sont plus buissonnants que les seconds. Ainsi, par son «traitement » qui rappelle celui des jardiniers lorsqu'ils veulent augmenter la taille de leurs rosiers, la fourmi accroît sa surface habitable. Le mutualisme n'est-il pas alors devenu une sorte de parasitisme ? Pas nécessairement, car l'arbre vit plus de 75 ans, soit plus de cinq fois plus longtemps que la colonie de fourmis. Ces insectes, en favorisant le développement végétatif de la plante et donc en la rendant plus vaillante, l'aident peut-être à supporter d'autres menaces.

Les études complémentaires nous permettront surement d'en savoir plus et de répondre entre autre à ces quelques question :
Existe t'il d'autres fourmis et plus particulièrement du genre Allomerus utilisant ce mode évolué de prédation ?
Quels ont été les étapes évolutive qui ont conduit les Allomerus decemarticulatus à construire ces pièges ?

(2) Il ne s’agit pas du seul cas connu d’association fourmi-champignon. Outre les fourmis champignoniste, en Europe la fourmi Lasius fuliginosus utilise un carton renforcé par un mycélium pour bâtir son nid.




Références:
-article de Bruno Corbara enseignant à l’université Blaise Pascal de Clermont Ferrand au CNRS, parru dans le magazine "Insectes".
-Arboreal ants build traps to capture prey. Nature 434, 973 (21 April 2005). Dejean, A., Solano P.J., Ayroles, J.,Corbara, B., Orivel, J., 2005.
-Ingrates fourmis

[Myrmica 90]

Les colonies sont de l'ordre de quelques milliers d'ouvrières et d'une seule reine, les colonies logent dans les "bourses" de l'arbre !

[vince]

Quand tu dis bourse, ce n'est pas comme chez les hommes j'espère !!!^^

[Jarode]

Beaucoup l'ont pensé sans le sortir en pensant "je vais passer pour un neuneu si je le dis" mais heureusement vince est là !!!

[Frederic]

MDR

[vince]

[Myrmica 90]

Mais nan, regardez les reportages mis en ligne sur ce forum, ceux d'Arte sur les arbres à fourmis, et bien il y a tout sur cette espèce !

[Jarode]

De quoi mais nan ? Si t'as une vidéo sur le sujet balance là ça sera bien.