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fourmis et insectes


La vie en société chez les insectes

Comportement et vie en société, théorie de sélection de parentèle

Si le nombre d’espèces sociales est faible, la biomasse, la masse totale de tous les individus de ces espèces, est loin d’être négligeable. La socialité est la clé du succès écologique de nombreux insectes : termites, guêpes, frelons, bourdons, certaines abeilles (Apis mellifera, Apis cerana,...) et bien sûr les fourmis, se sont établis sur la plupart des continents et des écosystèmes.
Des fourmis portent une lourde proie

La plupart des espèces animales sont solitaires et n’intéragissent qu’en période de reproduction. C’est aussi vrai chez les insectes et la plupart des arthropodes.

Ils sont parfois regroupés en agrégats, c’est à dire réunis autour d’une même source de nourriture par exemple, mais n’intéragissent pas ou peu. Par exemple, certains papillons se posent ensemble sur les flaques d’eau, ou certains coléoptères se nourrissent sur un même cadavre, sans interagir.
Gendarme ou Pyrrhocore
D’autres espèces d’insectes sont grégaires, cela signifie qu’elles intéragissent durant certaines activités. C’est par exemple le cas de certaines blattes, qui émettent des phéromones de regroupement et choisissent leurs abris en fonction du nombre de blattes qui y sont déjà installées.

Certains insectes sont qualifiés de subsociaux, c’est le cas par exemple des forficules ou perce-oreilles et des bousiers, qui ont des comportements de soins parentaux. D’autres arthropodes, les mille-pattes polydesmidés par exemple, construisent des nids dans lesquels ils abandonnent leurs oeufs, sans leur fournir de soins par la suite.

Les perce-oreilles prennent soin de leurs oeufs !
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Les dermaptères sont des insectes subsociaux

D’autres sont coloniaux (un même site d’élevage des jeunes) ou communaux (une coopération entre les adultes pour les soins aux jeunes) ou eusociaux "primitifs" (élevage en commun et spécialisation des tâches). Ces comportements sont peu représentés chez les insectes, on les observe par exemple chez certaines espèces d’abeilles. Ils sont plus fréquents chez les vertébrés, notamment chez de nombreux oiseaux marins qui regroupent les jeunes au sein de nurseries.

Enfin, les animaux eusociaux dits "évolués" sont ceux chez qui la spécialisation des tâches est très forte, puisque certains individus se reproduisent tandis que d’autres individus en sont incapables et ne font que s’occupper des reproducteurs.
Polyéthisme de caste, polyphénisme
Un cas particulier est celui de certaines araignées qui coopèrent durant la chasse ou la construction des toiles.

Le degré de socialité peut évoluer durant la vie : les jeunes épeires diadèmes coopèrent à la naissance, mais les adultes se dévoreraient s’ils se rencontraient !

De même, certains criquets vivent en groupes durant une période de leur vie, et sont solitaires le reste du temps.

La vie en société est apparue plusieurs fois au cours de l’évolution. Les fourmis, les abeilles sociales, les bourdons, les guêpes, les frelons et les termites sont donc des insectes eusociaux. Ce ne sont pas les seuls arthropodes eusociaux, moins connues, il existe des crevettes eusociales qui vivent en colonies organisées de manière similaire aux colonies de fourmis.

Chez les vertébrés, les rat-taupes sont un exemple d’eusocialité : ces rongeurs vivent sous-terre et seul une femelle par colonie se reproduit.

Tableau 1 : Les différents niveaux de socialité.

Solitaires Solitaire pour toute activité
Agrégats Réunis autour d’un même stimulus, sans interactions
Grégaires Interactions entre individus (pour au moins une jusqu’à la plupart des activités)
Subsociaux Comportements parentaux
Coloniaux Sites d’élevage commun
Communaux Coopération dans les soins aux jeunes
Eusociaux primitifs Elevage commun, spécialisation des tâches
Eusociaux évolués Spécialisation de la reproduction

Chez les animaux vertébrés qui vivent en groupe, les causes de la formation des groupes sont souvent la nécessité d’une défense commune contre les prédateurs (effet de dilution, de confusion ou partage de la vigilance) ou au contraire le besoin de coopérer durant la recherche de nourriture (prédation de plus grosses proies, détection de la nourriture facilitée). Chez les insectes eusociaux, la construction du nid, la défense collective et le fourragement sont aussi des parties importantes de la vie en groupe, mais les causes directes menant à une spécialisation de la reproduction sont plus subtiles à comprendre.
Fourmis qui portent un insecte
La théorie de sélection de parentèle [1] [2] permet d’expliquer pourquoi certains individus altruistes, les ouvrières, "acceptent" de ne pas se reproduire, tout en permettant à d’autres, les reines ou gynes de le faire. En effet, comme les ouvrières sont les filles des reines et les soeurs des futures reines, elles ont un lien génétique fort avec les individus reproducteurs. Chez les hyménoptères sociaux cependant, il existe souvent un conflit entre reines et ouvrières quant à la proportion de mâles et de princesses dans les colonies.

Schéma de la loi d’Hamilton qui illustre les raisons de l’eusocialité et les conflits qui peuvent exister au sein d’une colonie de fourmis.
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Loi d’Hamilton

Tant qu’il est plus efficace, en terme de transmission du patrimoine génétique, d’aider une de ses soeurs "reine" à se reproduire plutôt que de se reproduire soi-même, un individu a intérêt à vivre en société et à se consacrer entièrement à ses soeurs "reines".
Hamilton a ainsi établit une formule permettant de comprendre si un animal a ou non intérêt à vivre en société. Pour qu’une vie eusociale soit bénéfique pour une ouvrière, il faut que les liens de parenté (r) et le bénéfice tiré de la vie en société par les individus reproducteurs (b) soient supérieurs aux coûts de la vie en société pour l’ouvrière (c), soit r * b - c > 0 .

La division sociale du travail peut prendre deux aspects chez les insectes eusociaux. Elle peut se faire en fonction de l’âge, on parle alors de polyéthisme d’âges. Elle peut aussi se faire en fonction de la morphologie, on parle alors de polyéthisme de castes (mâles, femelles reproductrices et non reproductrices) et de sous-castes (soldates, ouvrières, fourmis pot-à-miel,...), ou de polyphénisme. Bien souvent, le polyphénisme est associé à un polyéthisme d’âges.
Chez les fourmis coupeuses de feuilles du genre Acromyrmex, les grandes ouvrières sont spécialisées dans le transport de fragments de feuilles, alors que les petites sont spécialisées dans la défense des grandes contre de minuscules mouches parasites de fourmis !
Spécialisation chez les insectes sociaux
Chez certaines abeilles sociales et fourmis, le polyéthisme d’âge commence par une spécialisation dans les tâches internes au nid. Les jeunes fourmis s’occuppent donc du couvain, lèchent les oeufs et nourrissent les larves. Puis, elles participent aux travaux d’aménagement et d’agrandissement du nid (excavation pour les fourmis, construction de cire pour les abeilles). Elles montent ensuite la garde à l’entrée, puis fourragent. Enfin, les ouvrières les plus vieilles s’occuppent d’éloigner les déchets et les cadavres de la colonie. De cette manière, ce sont toujours les ouvrières les plus âgées qui sont exposées aux risques de prédation ou de contamination, ce qui permettrait de minimiser les pertes pour la colonie.


Références et définitions

[1Hamilton, W. D. (1964). The genetical evolution of social behaviour. I. Journal of theoretical biology, 7(1), 1-16.

[2Smith, J. M. (1964). Group selection and kin selection. Nature, 201, 1145-1147.

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