Les fourmis recherchent de la nourriture individuellement ou en groupe, en recrutant d’autres membres de leurs colonies pour les aider à rechercher et à transporter la nourriture jusqu’à leurs nids. Aujourd’hui, une équipe de biologistes dirigée par l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) a découvert que les stratégies de recherche de nourriture des fourmis jouent un rôle plus important dans la façon dont elles construisent leurs nids que les « plans » innés et évolutifs.
Selon les experts, lors de la construction de leurs nids, les fourmis parviennent à un équilibre entre les contraintes architecturales et l’efficacité des transports, une découverte qui pourrait aider les humains à concevoir des réseaux de transport plus efficaces, adaptés à une variété de besoins spécifiques.
Objet de la recherche
Les scientifiques pensent depuis longtemps que la façon dont les fourmis construisent leurs nids est davantage influencée par l’histoire évolutive de chaque espèce que par les conditions écologiques actuelles.
Cependant, la nouvelle étude a révélé que les environnements dans lesquels vivent les fourmis et la manière dont elles transportent la nourriture sont en réalité les principaux facteurs qui dictent la manière dont chaque espèce construit ses propres types de nids.
Importance de l’étude
Ces découvertes pourraient avoir des implications majeures sur la manière dont les humains pourraient concevoir des systèmes de transport plus efficaces.
Par exemple, la congestion sur les autoroutes du sud de la Californie pourrait être améliorée s’il y avait des voies ou des routes réservées aux camions voyageant vers et depuis les principaux centres logistiques tels que les ports, les centres de distribution et les entrepôts.
« Les fourmis sont confrontées aux mêmes problèmes que nous lorsqu’il s’agit de vivre dans des espaces surpeuplés », a déclaré l’auteur principal Sean O’Fallon, doctorant en écologie et biologie évolutive à l’UCLA. « Nous sommes densément regroupés dans des villes et, idéalement, nous devrions être étroitement connectés, mais il existe des contraintes quant à notre proximité. Il n’y a qu’une quantité limitée d’espace pour construire des bâtiments et des routes.
Comment la recherche a été menée
Pour mieux comprendre comment les fourmis construisent leurs nids, les chercheurs ont analysé les données de 439 nids représentant 31 espèces de fourmis différentes.
Bien que les informations sur 397 de ces nids proviennent d’études publiées précédemment, les auteurs ont également collecté des données sur 42 nids supplémentaires situés dans la réserve biologique d’Archbold, près de Venus, en Floride.
Ce que les chercheurs ont appris
Les analyses ont révélé que les structures des nids étaient largement déterminées par des facteurs tels que le fait que les fourmis se nourrissaient seules ou en équipes, ainsi que par les techniques qu’elles utilisaient pour recruter d’autres fourmis afin de les aider à localiser et à transporter la nourriture.
Ainsi, le comportement et l’activité des fourmis semblaient jouer un rôle plus important dans la construction du nid que n’importe quel modèle évolutif inné.
« Vous pouvez considérer le nid lui-même comme un réseau de transport : c’est l’endroit où vivent les fourmis, mais c’est aussi une sorte de réseau routier à partir duquel ils déplacent des objets », a déclaré l’auteur principal Noa Pinter-Wollman, professeur d’écologie et de biologie évolutive. à l’UCLA.
Stratégies de recherche de nourriture courantes
Les scientifiques ont étudié quatre stratégies de recherche de nourriture courantes utilisées par les fourmis. Alors que chez certaines espèces, des fourmis individuelles recherchent de la nourriture, chez d’autres, une fourmi apporte de la nourriture au nid afin de recruter d’autres fourmis pour l’accompagner jusqu’à la source de nourriture.
Les fourmis peuvent également former une traînée continue entre la source de nourriture et le nid qui peut persister pendant des mois, ou laisser des traînées de phéromones que les autres membres de leur colonie peuvent suivre en grand nombre (phénomène connu sous le nom de « recrutement massif »).
Chambres de nidification
Les nids de fourmis consistent en un tunnel relié à une chambre d’entrée, où les fourmis « recrutent » d’autres congénères pour les aider à trouver et à transporter de la nourriture.
De cette chambre d’entrée, d’autres tunnels mènent à d’autres chambres, qui sont reliées par encore plus de tunnels à des chambres encore plus profondes. Différentes chambres ont des objectifs différents, comme le stockage de la nourriture et des déchets ou l’élevage de la progéniture.
Les scientifiques ont découvert que chez les espèces de fourmis qui utilisent le recrutement massif pour se nourrir, les chambres d’entrée des nids étaient plus grandes que celles des nids d’autres espèces, afin de permettre à un plus grand nombre d’insectes d’interagir.
Densité du réseau
Cependant, ils s’attendaient également à ce que les nids destinés aux butineuses à recrutement massif aient une plus grande densité de réseau – c’est-à-dire un plus grand nombre de connexions entre les chambres – que les nids d’autres espèces, afin de faciliter davantage de mouvements de fourmis et de ressources dans le nid.
Étonnamment, les investigations ont révélé que, pour les fourmis représentant les quatre stratégies de recherche de nourriture, la densité du réseau était relativement faible, même dans le cas de grands nids comportant des centaines de chambres. En fait, les nids comportant le plus de chambres avaient tendance à avoir la densité de réseau la plus faible.
Implications de l’étude
Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour élucider ce phénomène, les chercheurs supposent que cela pourrait simplement refléter une contrainte architecturale, car trop de tunnels entre les chambres peuvent affaiblir l’intégrité structurelle du nid, provoquant l’effondrement de l’ensemble du système.
« Les fourmis doivent équilibrer l’efficacité des nids hautement connectés avec la stabilité architecturale. D’un côté, ils veulent que les transports soient plus rapides, mais s’ils commencent à établir trop de correspondances, le nid s’effondrera », a conclu Pinter-Wollman.
L’étude est publiée dans la revue Transactions philosophiques de la Royal Society B : Sciences biologiques.
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