Les fourmis ont perdu leurs ailes pour gagner du muscle

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Comment les fourmis font-elles pour être aussi fortes? Connues pour leur capacité à rapporter à la colonie des aliments pesant plusieurs fois leur poids, ces petits insectes ont gagné leurs muscles en échange de leur capacité à voler.

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Fr matière de combat, les fourmis n’ont rien à envier à la puissance puissante du scarabée rhinocéros. Travailleuse acharnée habituée à porter des charges lourdes à longueur de journée, la fourmi est un insecte bien plus costaud qu’il n’y paraît au premier coup d ‘œil. Mais, comme dans tout bon roman de fantaisie ou film de super-héros, son pouvoir a un prix. Afin d’acquérir sa musculature légendaire, les scientifiques révélés que la myrmicéenne créature a dû perdre une autre habileté: celle de voler.

Plus légères sans le vol

Des chercheurs issus de la Sorbonne, de l’institut des sciences d’Okinawa, et de la Université diplômée en technologie (OIST) se sont récemment penchés sur l’anatomie des fourmis ouvrières. Le vol est une compétence coûteuse, tant d’un point de vue évolutif que purement physique. Chez les insectes, les muscles dédiés au vol constituant parfois plus de la moitié du le volume du thorax, l’espace restant étant occupé par les muscles animant la tête, les pattes et l ‘abdomen. L’hypothèse de l’équipe est donc que sans le vol, ces muscles ont bien plus d’espace pour se développer, augmentant par extension la force allouée aux différents segments du corps.

Découvrez comment les fourmis ont acquis leur musculature en abandonnant le vol. © OIST

« Les fourmis ouvrières ont évolué à partir d’insectes volants, précis le professeur Evan Economo, directeur de l’unité Biodiversité et biocomplexité à l’OIST. Nous avons toujours supposé que la perte du vol avait participé à optimiser leur corps pour le travail au sol, mais nous avons beaucoup à apprendre sur la façon dont cet échange a eu lieu. »Bien que de nombreuses études ont été envisagées sur l ‘exosquelette des fourmis, les données sur ce qu’il se passe à l’intérieur sont maigres. À l’aide de la radiographie et de la modélisation 3D, le groupe de recherche multidisciplinaire a pu capturer et analyser en détail les muscles et la structure interne de leur thorax.

Plus fortes ensemble, et individuellement

Leurs résultats, publié dans la revue Frontières en zoologie, offre une confirmation de l’hypothèse de départ, selon laquelle la perte du vol aurait permis au thorax de se réorganiser pour offrir de meilleures performances au sol. « Dans le thorax de la fourmi ouvrière, tout s’intègre magnifiquement à l’intérieur d’un espace minuscule », S’enthousiasmait feu le professeur Christian Peeters, auteur principal de l’article et jusqu’à peu professeur de recherche à l’université de la Sorbonne. « Les trois groupes musculaires ont tous pris du volume, ce qui donne aux fourmis ouvrières plus de force et de puissance. La géométrie des muscles du cou, qui soutiennent et déplacent la tête, a également changé. Et l’arrangement interne des muscles a été modifié. »

Des études envisagées chez les guêpes sans ailes racontent un tout autre développement. Alors que la fourmi doit collecter et transporter une grande quantité de nourriture pour la colonie, les guêpes consomment la nourriture qu’ils trouvent directement et ont donc moins besoin d’une musculature développée. « Nous nous intéressons à ce qui fait d’une fourmi une fourmi et à la compréhension des principales innovations qui sont à l’origine de leur succès, tire le professeur Economo. Nous savons qu’un facteur est la structure sociale, mais leur force au niveau individuel est un autre facteur essentiel. »

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