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Pour devenir reine, ces fourmis rétrécissent leur cerveau et gonflent leurs ovaires (puis, elles l’inversent)

Même parmi fourmis, le statut royal est principalement une affaire héritée. Mais pour les fourmis sauteuses indiennes, une chance de porter la couronne vaut la peine de perdre un peu de votre cerveau, d’autant plus que vous pourrez toujours la faire pousser plus tard.

Contrairement aux autres espèces de fourmis, les fourmis sauteuses indiennes (Saltator de Harpegnathos) ne meurent pas avec leurs reines. Au lieu de cela, certaines femmes participent à des matchs de boxe d’antenne d’un mois pour décider qui sera la nouvelle matriarche. La femelle victorieuse dilate alors ses ovaires et rétrécit son cerveau aux trois quarts de sa taille d’origine.

Jusqu’à présent, tellement bizarre, mais les scientifiques ont découvert une autre tournure surréaliste dans la vie historique des créatures forestières, aux yeux noirs et à la mâchoire forcée – Si une femme est déposée de son trône royal, elle redeviendra une ouvrière. , rétrécissant ses ovaires, repoussant son cerveau et reprenant ses fonctions précédentes.

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« Nous avons constaté que leur cerveau revenait complètement à sa taille précédente dans un mois après être revenu à un travailleur subalterne », a déclaré l’auteur principal de l’étude Clint Penick, professeur agrégé à la Kennesaw State University, à 45Secondes.fr. « C’était assez étonnant, et c’est la première fois que des changements réversibles de la taille du cerveau de cette échelle sont signalés chez un insecte. »

Comme pour la plupart des autres espèces de fourmis, les colonies de fourmis sauteuses indiennes sont strictement hiérarchiques. Une reine est responsable de la ponte – les reines de certaines espèces, comme la fourmi militaire, peuvent produire jusqu’à 300 000 œufs par jour – et les ouvrières protègent la colonie, élèvent les larves et chassent pour se nourrir.

Là où ils diffèrent, c’est ce qui se passe une fois que la reine est morte. La plupart des colonies de fourmis disparaissent lentement après la mort de leur chef, les ouvrières meurent un par un et les descendants royaux partent devenir reines de leurs propres colonies.

Mais dans une colonie indienne de fourmis sauteuses, la mort de la reine amène plus de la moitié des femelles de la colonie à participer à un tournoi d’un mois de duels féroces avec leurs antennes. Les travailleuses capables d’activer leurs ovaires tout en délivrant et en recevant des coups d’antenne constants sur le visage sont ensuite choisies pour être les prochaines reines, ont déclaré les chercheurs. Une fois le rituel terminé, les nouvelles reines triomphantes libèrent une phéromone pour alerter leurs camarades fourmis de leur statut royal.

Antenne-boxe des fourmis sauteuses indiennes pour décider qui deviendra reine. (Crédit d’image: Clint Penick)

Dans une colonie de 100 fourmis, environ cinq à dix femelles deviendront de nouvelles reines, selon les chercheurs.

Ce n’est qu’après avoir acquis le statut de reine que ces reines fourmis nouvellement frappées subissent des changements plus radicaux. Les changements dans l’expression des gènes et une cascade d’hormones, entraînés par une explosion de dopamine, font gonfler leurs ovaires jusqu’à cinq fois leur taille d’origine et leur cerveau rétrécit de 25%. La durée de vie de ces nouvelles reines va de six mois à cinq ans.

« Les plus grands changements dans le cerveau se produisent dans les lobes optiques et le cerveau central », a déclaré Penick. «Les fourmis qui gagnent le tournoi deviennent essentiellement des machines à pondre, et elles ne quitteront généralement jamais leur nid ni ne reverront la lumière du jour. Elles n’ont plus besoin de chasser, de s’occuper des larves ou de défendre le nid. Tous leurs besoins sont pris en compte. de, donc ils n’ont pas besoin du même niveau de cognition requis pour effectuer des tâches complexes. « 

Pour tester si cette métamorphose était réversible, les chercheurs ont utilisé un échantillon de 30 colonies, marquant deux nouvelles reines de chaque colonie. L’une des reines de chaque colonie a été gardée comme témoin et a été autorisée à faire leurs devoirs royaux normaux, tandis que les autres choisis au hasard ont été envoyés à l’isolement pendant un mois – où ils ont été nourris et maintenus à l’isolement complet de leurs camarades fourmis. Bientôt, les nouvelles reines isolées ont cessé de pondre des œufs et ont recommencé à se comporter comme des ouvrières.

À leur retour dans leurs colonies, les ouvrières retournées ont été saisies et détenues par leurs camarades pendant quelques heures, probablement à cause de leurs ovaires partiellement développés. Une fois libérées, elles ont repris leurs fonctions de reines. Une dissection ultérieure, réalisée six à huit semaines plus tard, a montré que les ovaires des fourmis retournées avaient rétréci et que leur cerveau était revenu à sa pleine taille.

Les chercheurs soupçonnent que cette plasticité bizarre a peut-être évolué parce que l’espèce connaît un taux de mortalité des reines plus élevé que la normale dans leurs nids naturels dans la jungle indienne, mais ils ne sont pas certains.

Leur étude n’est pas la seule recherche qui montre que les animaux transforment leur structure cérébrale de manière extrême, selon Penick. Les espèces d’oiseaux chanteurs le font aussi, faisant repousser la partie du cerveau impliquée dans l’apprentissage des chants avant la saison de reproduction.

«La sagesse typique que j’ai entendue en grandissant était qu’une fois que vous perdez des cellules cérébrales, elles ne repoussent jamais», a-t-il déclaré. «Maintenant que nous savons que cela se produit chez la fourmi sauteuse indienne, il est possible que cela soit commun dans d’autres espèces. À tout le moins, cette recherche montre que même le cerveau d’une fourmi a les outils pour se repousser, et de nombreux gènes et les réseaux de régulation impliqués dans ce domaine sont susceptibles d’être similaires chez d’autres animaux, même les vertébrés. « 

Les chercheurs ont publié leurs résultats le 14 avril dans la revue Proceedings of the Royal Society B.

Publié à l’origine sur 45Secondes.fr

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