Les fourmis ouvrières avaient beaucoup à gagner en perdant la capacité de voler

La perte de la capacité de voler rendait les fourmis beaucoup plus fortes, selon une nouvelle étude de Université supérieure de l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa (OIST). Lorsque les chercheurs ont créé des modèles 3D pour analyser les muscles et les squelettes internes des fourmis, ils ont confirmé la théorie selon laquelle la perte de vol chez les ouvrières est directement liée à l’évolution d’une plus grande force.

« Les fourmis ouvrières ont évolué à partir d’insectes volants », a déclaré le professeur Evan Economo. « Nous avons toujours supposé que perdre le vol aidait à optimiser leur corps pour travailler au sol, mais nous avons beaucoup à apprendre sur la manière d’y parvenir. »

Chez les insectes volants, les muscles des ailes occupent souvent plus de la moitié du thorax, ce qui impose des contraintes importantes aux muscles utilisés pour soutenir le reste du corps. Les experts ont émis l’hypothèse qu’une fois les contraintes de vol supprimées chez les fourmis ouvrières, les muscles restants du thorax étaient libres de se développer et de se réorganiser.

Alors que des études antérieures sur la perte de vol se concentraient sur la structure externe des fourmis ouvrières, les chercheurs de l’OIST ont construit une image détaillée de l’intérieur du thorax.

Les chercheurs ont mené une analyse détaillée de deux espèces de fourmis éloignées, comprenant à la fois les ouvrières sans ailes et les reines volantes. Ils ont également confirmé les résultats sur la base d’un échantillon plus large d’espèces.

En utilisant une technologie avancée de rayons X pour scanner l’anatomie interne et externe des fourmis, l’équipe a confirmé que la perte de vol avait permis la réorganisation du thorax.

« Dans le thorax de la fourmi ouvrière, tout est magnifiquement intégré dans un espace minuscule », a déclaré le Dr Christian Peeters, auteur principal de l’étude. « Les trois groupes musculaires ont tous augmenté en volume, donnant aux fourmis ouvrières plus de force et de puissance. Il y a également eu un changement dans la géométrie des muscles du cou, qui soutiennent et déplacent la tête. Et l’attache interne des muscles a été modifiée.

Lorsque les chercheurs ont étudié la perte de vol chez les guêpes, ils ont découvert que les abeilles avaient réagi de manière complètement différente. Les guêpes sans ailes sont solitaires et consomment de la nourriture seules, tandis que les fourmis travaillent en équipe au sein d’une colonie. Les équipes récupèrent de la nourriture et la rapportent au nid pour la reine et les jeunes fourmis travaillant dans le nid.

À l’avenir, les scientifiques prévoient de développer des modèles biomécaniques plus détaillés du fonctionnement des différents groupes musculaires, de mener des recherches similaires sur la mandibule et les pattes et de comparer la diversité entre les différentes espèces de fourmis.

«Nous nous intéressons à ce qui fait d’une fourmi une fourmi et à la compréhension des innovations clés à l’origine de son succès», explique le professeur Economo. « Nous savons que l’un des facteurs est la structure sociale, mais la force individuelle est un autre facteur essentiel. »

L’étude est publiée dans la revue Frontières en zoologie.

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Par Chrissy Sexton, Espèces-menacées.fr Rédacteur