Les fourmis utilisent des pesticides avec parcimonie

Découpe et transport des feuilles par les fourmis Atta en Guyane (photos J. Grangier).

Longtemps avant l’homme, un certain nombre d’animaux ont inventé diverses formes d’agriculture. Parmi eux, les fourmis coupeuses de feuilles, appelées aussi fourmis champignonnistes. Chez ces insectes, très répandus en Amérique du Sud, des feuilles sont collectées dans les arbres et ramenées au nid pour y être broyées. Le substrat ainsi produit est propice à la croissance de champignons qu’on ne trouve nulle part ailleurs, et dont les fourmis se nourrissent presque exclusivement. Comment les insectes prennent-ils soin de leurs cultures ? 

Des fourmis Atta au milieu de leur culture de champignon (photo Alex Wild, CC0 1.0)

D'après une nouvelle étude, les fourmis champignonnistes du genre Atta mènent une véritable lutte chimique contre les pathogènes. Tout repose sur l’acide phénylacétique, une substance que la glande métapleurale des Atta, située sur leur thorax, sécrète à un niveau inhabituellement élevé par rapport aux autres espèces de fourmis. Les chercheurs ont pu démontrer que ce composé chimique tue efficacement différentes espèces de pathogènes, et tout particulièrement le champignon parasite Escovopsis qui s’attaque aux cultures nourricières des fourmis.

Chacun son rôle: les plus petites
 ouvrières protègent les porteurs
 de feuilles contre les attaques 
de mouches parasites. Dans le 
nid, elles semblent très efficaces 
pour traiter les sources d'infection
 (photo J. Grangier).

Quand elles détectent une source d’infection sur une congénère ou sur leurs champignons, les ouvrières collectent des gouttelettes d’acide en frottant la pointe de leurs pattes avant sur l’orifice de leur glande métapleurale. Elles déposent ensuite la substance à l’endroit repéré. Des ouvrières de petite taille, à la glande métapleurale disproportionnée, seraient spécialisées dans cette tâche.

A chaque fois, l'acide est déposé très précisément sur les sources d'infection. Cette lutte chirurgicale limiterait l'apparition de souches résistantes chez les pathogènes. C'est pourquoi les biologistes souhaitent maintenant mieux comprendre l'évolution de la lutte chimique chez les fourmis champignonnistes. Elle est vraisemblablement très ancienne, le genre Atta existant depuis 10 Ma. Un problème qui intéresse les chercheurs, du fait des analogies entre ce système et l'agriculture humaine : nous nous heurtons à de sérieux problèmes de résistance après seulement quelques décennies de lutte chimique à grande échelle.

Référence : Fernandez-Marin H., Nash D. R., Higginbotham S., Estrada C., van Zweden J. S., d’Ettorre P., Wcislo T. et Boomsma J. J. 2015 – “Functional role of phenylacetic acid from metapleural gland secretions in controlling fungal pathogens in evolutionarily derived leaf-cutting ants”, Proceedings of the Royal Society of London B (doi: 10.1098/rspb.2015.0212).

Julien Grangier