DES FOURMIS ET DES PLANTES

Photo : Pinterest.com

Cette semaine je vous propose de dĂ©couvrir les invraisemblables associations entre plantes et fourmis. Si d’ordinaire les jardiniers cherchent Ă  se dĂ©barrasser des fourmis, peu savent qu’il existe des espĂšces de fourmis que l’on peut qualifier de jardiniĂšres puisqu’elles vivent en parfaite harmonie avec certains vĂ©gĂ©taux. Loin de nuire Ă  ces plantes hĂŽtes, elles leur apportent au contraire nourriture, et protection. Il existe plusieurs types de symbioses en fonction des espĂšces de fourmis, et du vĂ©gĂ©tal occupĂ© par celle-ci. Je dĂ©cris ici les exemples les plus Ă©tonnants.

1 – Origines des symbioses plantes-fourmis

C’est un Ă©norme travail de Corie Moreau et de ses collaborateurs qui ont comparĂ© les diffĂ©rences d’ADN de deux groupes d’organismes (1 700 espĂšces de fourmis et 10 000 catĂ©gories de plantes) qui ont permis de mieux dater les origines de ces associations. Ces analyses indiquent que leur symbiose est bien plus ancienne qu’on ne le pensait . Ses origines remontent Ă  une pĂ©riode lointaine, entre 66 et 250 millions d’annĂ©es avant notre Ăšre. Le chercheur Matthew P. Nelsen indique, « Chez les fourmis qui misent beaucoup sur les plantes, nous avons mĂȘme Ă©tabli un ordre d’apparition progressif de leur dĂ©pendance : d’abord les prĂ©datrices se nourrissent occasionnellement de vĂ©gĂ©taux, puis leur rĂ©gime Ă©volue Ă  force [pour devenir omnivore voire herbivore], avant de s’en faire finalement un nid ». Ce n’est que quelques dizaines de millions d’annĂ©es plus tard pour que les plantes s’y adaptent et s’accommodent finalement de leurs visiteurs. « Les fourmis ont commencĂ© par chercher de la nourriture dans les arbres, ont incorporĂ© les plantes Ă  leur alimentation, et Ă  partir de lĂ , ont commencĂ© Ă  vivre dans les arbres », prĂ©cise Corie Moreau.

Les plantes sont souvent associĂ©es Ă  des fourmis, depuis des associations facultatives (consommation, habitat) jusqu’aux associations obligatoires que l’on appelle symbiotiques.

La coĂ©volution dĂ©signe les transformations qui se produisent au cours de l’Ă©volution de deux espĂšces vivantes suite Ă  leurs influences rĂ©ciproques. Les plantes qui Ă©taient protĂ©gĂ©es par des fourmis Ă©taient avantagĂ©es et ont Ă©tĂ© sĂ©lectionnĂ©es. De mĂȘme, les fourmis qui ont su s’adapter Ă  la vie sur ces plantes ont Ă©tĂ© sĂ©lectionnĂ©es au cours de l’évolution.

Afin de vous faciliter la comprĂ©hension de cet article, voici quelques dĂ©finitions de termes barbares :

– Symbiose : Relation mutualiste permanente entre deux organismes.

– Mutualisme : Relation qui apporte des bĂ©nĂ©fices aux deux partenaires.

– MyrmĂ©cophytes : plantes qui entretiennent une relation mutualiste obligatoire avec les fourmis.

Travailleuses, les fourmis n’ont pas attendu l’homme pour inventer l’agriculture
Photo : Greenarea.me

2 – Plantes myrmĂ©cophytes

Certains vĂ©gĂ©taux ont tissĂ© des relations indĂ©fectibles avec les fourmis et les deux espĂšces vivent en totale symbiose : hĂ©bergement des fourmis dans des cavitĂ©s foliaires (dans les feuilles) ou caulinaires (dans le tronc ou les branches, appelĂ©es domaties) et nutrition Ă  partir de corpuscules (corps nourriciers riches en protĂ©ines) ou de secrĂ©tions (nectar extrafloral riche en sucres fructose, glucose et saccharose avec des acides aminĂ©s libres), parfois les deux. Dans un Ă©change de bon procĂ©dĂ©s, les fourmis protĂšgent la plante contre les dĂ©foliateurs. Les fourmis procurent aussi des restes azotĂ©s (cadavres des proies) qui manquent Ă  la plante (comme les plantes carnivores). On constate Ă  ce titre que les plantes importĂ©es et cultivĂ©es sous serre sans leurs fourmis se dĂ©veloppent mal. Sur ces vĂ©gĂ©taux, les fourmis Ă©lĂšvent frĂ©quemment dans les cavitĂ©s des pucerons et autres hĂ©miptĂšres pour leur miellat. Les fourmis dĂ©fendent farouchement leur plante hĂŽte contre les autres plantes comme les nombreuses lianes en forĂȘt tropicale. Elles surveillent Ă  la base du plant hĂŽte et sectionnent Ă  coup de mandibules les jeunes pousses qui s’élanceraient Ă  l’assaut de leur logis. Elles nettoient aussi soigneusement les feuilles pour en Ă©liminer les pathogĂšnes comme les champignons, dĂ©vorent les Ɠufs des insectes ravageurs et refoulent les mammifĂšres herbivores. La plante en phase de dĂ©veloppement ne fournira que peu de rĂ©compenses pour Ă©viter la croissance trop rapide de la colonie de fourmis. Les fourmis peuvent parfois mutiler leur plante hĂŽte pour l’empĂȘcher de fleurir et produire plus de corps nourriciers. Mais la plante peut en rĂ©action de cette mutilation produira des poches foliaires (nids des fourmis) plus petits et moins de corps nourriciers limitant ainsi le dĂ©veloppement de la colonie de fourmis. C’est ainsi que s’établit un Ă©quilibre entre la plante Ă  fourmis et ses hĂŽtes.

Photo : Techno-science.net

D’autres organismes peuvent bĂ©nĂ©ficier de ce systĂšme comme certaines mouches prĂ©datrices de fourmis.

Les plantes myrmécophytes sont souvent présentes dans les serres tropicales comme celle du jardin botanique de Nancy. Les fourmis associées ne sont pas présentes.

Les plantes Ă  caudex offrent un abri Ă  certaines espĂšces de fourmis
Photo : Araflora.fr

De trĂšs nombreux cas de mutualisme plante-fourmis sont recensĂ©s en zone intertropicale : plus de 100 genres d’Angiospermes et 40 espĂšces de fourmis. Dans nos rĂ©gions tempĂ©rĂ©s cela n’existe pas, bien que certaines espĂšces de fourmis française dĂ©pendent Ă©troitement des vĂ©gĂ©taux.

3 – Les associations obligatoires

Je vous prĂ©sente ici les exemples les plus Ă©tonnants de symbiose entre fourmis et plantes :

-Les Jardins du diable

En Amazonie on connaĂźt des surfaces oĂč vit une seule espĂšce d’arbuste (Duroia hirsuta) avec sa fourmi (Myrmelachista schumanni) qui dĂ©truit les plantules des autres plantes avec l’acide formique. La fourmi mord la plantule et y dĂ©pose une goutte d’acide provoquant rapidement la nĂ©crose de la feuille. Ces jardins sont trĂšs stables, certains d’entre eux ont 800 ans et 350 arbustes. Il y a une seule colonie avec trois millions d’ouvriĂšres et 15 000 reines.

Photo : Floredeguyanne.piwigo.com

-L’arbre à la femme adultùre

Les arbres Barteria en forĂȘt tropicale africaine hĂ©bergent une fourmi (Tetraponera) dont la piqĂ»re est particuliĂšrement douloureuse. Les femmes adultĂšres Ă©taient jadis attachĂ©es Ă  cet arbre au Cameroun.

-Les acacias

Ces arbres myrmĂ©cophytes hĂ©bergent des Crematogaster (en Afrique) ou des Pseudomyrmex (en AmĂ©rique) ces fourmis les protĂšgent contre les dĂ©foliateurs, par exemple girafes et Ă©lĂ©phants en Afrique. La symbiose fourmis – plantes est donc un Ă©lĂ©ment important dans la prĂ©servation de la savane.

Photos : Phys.org

Le Cecropia

En Guyane, la symbiose entre les fourmis du genre Azteca et l’arbre Cecropia (bois canon, ou parasolier) n’est pas rare. Les fourmis logent dans les entre-nƓuds de la plante. Les chambres ont des fonctions prĂ©cises, pouponniĂšre, rĂ©serve de nourriture, chambre de repos, et dĂ©charge.

La fourmi peut s’agripper fermement aux feuilles du Cecropia et ainsi capturer d’importantes proies. Ces fourmis ne se nourrissent pas Ă  partir de corps nourriciers fournis par l’arbre, mais ont Ă©laborĂ© une stratĂ©gie de chasse reposant sur une organisation sociale trĂšs marquĂ©e. Les ouvriĂšres se postent cĂŽte Ă  cĂŽte sous la bordure des feuilles de l’arbre et attendent dans cette position d’Ă©ventuelles proies qui viendraient se poser pour trouver un abri ou attaquer les feuilles de l’arbre. Un groupe d’ouvriĂšres peut capturer de trĂšs grosses proies, la plus grosse observĂ©e fut un criquet de 18,6 g soit 13 350 fois le poids d’une ouvriĂšre.

Le Parasolier
Photo : Pinterest.com

Chaque chambre de la domatie a un microbiome particulier et diffĂ©rent de celui du milieu environnant et les Azteca maintiennent une propretĂ© parfaite, surtout autour du couvain. Elles ne s’occupent cependant pas des agents pathogĂšnes pouvant affecter le parasolier, et de ce point de vue, ne le protĂšgent pas.

-Hirtella

Toujours en Guyane les chercheurs ont Ă©tudiĂ© un arbuste myrmĂ©cophyte, Hirtella physophora , ne dĂ©passant pas deux mĂštres en sous-bois. Les domaties Ă  la base de ses feuilles accueillent une petite fourmi prĂ©datrice (Allomerus decemarticulata). Elles creusent des galeries dans les pĂ©tioles et les tiges et forent de trĂšs nombreux trous d’oĂč elles peuvent entrer et sortir. Les trous sont construis avec les poils de la plante, des restes de proies et le systĂšme est renforcĂ© avec le mycĂ©lium d’un champignon spĂ©cifique. Cela fonctionne comme un piĂšge : les fourmis guettant avec la tĂȘte juste dans le trou et s’agrippant Ă  la proie qui se pose, pour la piquer. Le champignon permet aussi le transfert d’azote vers la plante. C’est en ce sens une symbiose tripartite complexe.

Nid sur Hirtella
Photo : Researchgate.net
Nid dans une aiguille d’acacia
Photo : Maxisciences.com

-Fourmis champignonnistes (fourmis parasol en Guadeloupe)

Les coupeuses de feuilles d’AmĂ©rique tropicale ont inventĂ© il y a 50-60 millions d’annĂ©es la culture des champignons sur compost Ă©laborĂ© Ă  partir de feuilles mĂąchĂ©es.

Atta et Acromyrmex cultivent un champignon de type lĂ©piote avec des morceaux de feuilles, les larves sont nourries avec les mycotĂȘtes du champignon, les adultes se nourrissent uniquement avec la sĂšve des feuilles. Le champignon ne fructifie presque jamais, sauf si la colonie s’éteint.

Les nids comportent une seule reine insĂ©minĂ©e jusqu’à 10 fois. Elle peut vivre jusqu’à 15 ans, et pond en moyenne 20 Ɠufs par minute, soit 10 millions par an.

Les vols nuptiaux regroupent des milliers de sexués (fourmis volantes). La reine fécondée souvent par plusieurs mùles, emporte dans son vol nuptial un fragment de mycélium pour fonder une nouvelle colonie et débuter sa culture.

Photo : Triodeturismo.com

Ces colonies forment plusieurs millions d’individus de taille trĂšs variable (castes), et ont des tĂąches bien prĂ©cises. Il y a ainsi les fourrageuses qui rĂ©coltent les feuilles. Elles s’organisent en brigades et travaillent Ă  la chaĂźne. Ces derniĂšres sont protĂ©gĂ©es par des soldats aux redoutables mandibules.

La fourmi et le champignon forment une vĂ©ritable symbiose. Les ouvriĂšres reconnaissent leur propre souche de champignon et tout champignon Ă©tranger est rejetĂ©. Il y a un vĂ©ritable apprentissage de l’odeur de leur cultivar. Elles perçoivent aussi si les feuilles sont nocives pour le champignon (traitĂ©es avec un fongicide) et vont alors les Ă©viter.

Des champignons parasites trÚs virulents du genre Escovopsis peuvent se développer dans la culture et tuer la colonie. Les fourmis ont rapidement su domestiquer des bactéries du genre Pseudonocardia présent sur le corps de la fourmi et secrÚtent des antibiotiques. Ces bactéries sont aussi emportées par la jeune reine fondatrice.

Le nid souterrain est de la taille d’une maison. Il se prolonge par de nombreux tunnels Ă  40-50 cm sous la surface du sol, qui peuvent aller jusqu’à 90 mĂštres et facilitent l’approche des arbres ou arbustes. Il peut s’étendre sur un hectare.

4 – Les associations facultatives

Il existe divers types d’association dites facultatives dont voici les principaux :

-Les nids dans les plantes

De nombreux arbres et arbustes sont utilisés par les fourmis pour nidifier : trous dans le tronc, galles, épines, branches creuses. En régions tropicales des espÚces de fourmis opportunistes construisent de grands nids en carton ou en terre sur les arbre. Elles élÚvent des homoptÚres producteurs de sÚve.

Ce sont des associations non spĂ©cifiques car une espĂšce de fourmis peut s’installer sur n’importe quel vĂ©gĂ©tal si les conditions lui sont favorables.

Lasius fuliginosus
Photo : Antclub.org

Lasius fuliginosus, frĂ©quente en France, forme un nid en carton (fibres vĂ©gĂ©tales mĂąchĂ©es comme les guĂȘpes) dans une cavitĂ© d’arbre.

Les fourmis charpentiĂšres vivent dans des galeries du bois mort qu’elles agrandissent. Chez nous il y a Camponotus vagus qui ne fait pas de dĂ©gĂąts.

-La Passiflore

Voici enfin l’incroyable observation de Didier Van Cauwelaert, dans « Les Ă©motions cachĂ©es des plantes » Plon (2018) :

« Mais il est un cas de figure encore plus saisissant, c’est celui oĂč la plante dĂ©veloppe une action solidaire au bĂ©nĂ©fice d’un de ses prĂ©dateurs, dont elle a su maĂźtriser les nuisances tout en rĂ©cupĂ©rant Ă  son profit l’Ă©nergie qu’elle a puisĂ©e dans son processus de riposte. C’est la fascinante histoire de la passiflore et du papillon hĂ©liconius. Au sein de leurs cinq cents espĂšces respectives, depuis des dizaines de millions d’annĂ©es, leur numĂ©ro de duettistes fonctionne de la mĂȘme maniĂšre… Premier temps : le lĂ©pidoptĂšre pond ses oeufs sur les plus jeunes feuilles de la plante grimpante, afin que ses chenilles trouvent en naissant une nourriture encore comestible. Donc, la passiflore, si elle se laisse faire, va perdre ses nouvelles pousses et ne sera plus Ă  mĂȘme de lancer ses vrilles Ă  l’assaut des supports voisins en vue d’Ă©panouir ses fleurs. Alors, pour tromper le papillon, elle dĂ©guise ses jeunes feuilles en leur donnant la forme de celles de certaines plantes auxquelles elle s’agrippe pour grimper. Des feuilles dont elle choisit l’apparence en fonction d’un critĂšre invariable : elles ne sont pas digĂ©rables par les chenilles de l’hĂ©liconius, qui le sait. Une fois parvenue au stade de lumiĂšre idĂ©ale, en haut de ses tuteurs, la passiflore fabrique ensuite ses vraies feuilles, lesquelles sĂ©crĂštent une substance dont raffolent les fourmis. Celles-ci, dĂšs lors, avec leur redoutable agressivitĂ©, vont empĂȘcher le papillon de venir pondre dans leur assiette. Sauf que… au fil des siĂšcles, l’hĂ©liconius a su percer le stratagĂšme et le contrer. Une de ses paires de pattes, nous explique Jean-Marie Pelt dans La Raison du plus faible, est devenue chimiquement sensible aux feuilles de passiflore, qu’il est donc dĂ©sormais capable de reconnaĂźtre en dĂ©pit de leur camouflage. Comment la plante va-t-elle rĂ©agir Ă  cette perte d’incognito ? En dotant ses feuilles de petites boules jaunes simulant Ă  la perfection les oeufs de ce papillon. L’arrivant croit donc qu’un de ses congĂ©nĂšres l’a pris de vitesse, et il va pondre ailleurs, pour Ă©viter la surpopulation qui priverait sa progĂ©niture d’une nourriture suffisante. Ailleurs, c’est-Ă -dire sur l’une des feuilles « libres » que lui laisse la passiflore, prĂȘte Ă  sacrifier, semble-t-il, un certain nombre de ses jeunes pousses dĂšs lors que son dĂ©veloppement global n’est plus menacĂ©. »

-Les fourmis fileuses tropicales Oecophylla

Le nid est formé de feuilles « cousues » avec la soie des larves. Il est composé de nombreux petits nids (+ de 150) sur les arbres qui sont trÚs défendus, il y a une seule reine. Ces fourmis sont utilisées en Chine et au Vietnam pour protéger les cultures de citronniers, en Afrique tropicale pour les noix de cajou, cocotiers et cacaoyers.

Autre fourmi fileuse : Polyrhachis qui fait des nids avec de la soie des larves et des morceaux vĂ©gĂ©taux ou mĂȘme de la terre. Une espĂšce est utilisĂ©e dans la pharmacopĂ©e chinoise, Ă©levĂ©e dans ce pays Ă  grande Ă©chelle (des milliers de fermes) et elle sert aussi d’aliment.

-Les Jardins de fourmis sur les arbres en Amazonie

Le nid constitue une boule de terre sur laquelle les fourmis sĂšment des graines de nombreuses plantes comme des BromĂ©liacĂ©es. Souvent plusieurs espĂšces de fourmis cohabitent dans ces jardins suspendus. Les plantes cultivĂ©es par la colonie possĂšdent des nectaires et des corps nourriciers extra floraux qui attirent les fourmis, et produisent un nectar riche en sucres, et acides aminĂ©s entre autre. Cela gĂ©nĂšre un vĂ©ritable Ă©cosystĂšme avec des creux oĂč de l’eau s’accumule et dans laquelle une faune aquatique s’installe. La plante rĂ©cupĂšre de l’azote provenant des cadavres d’insectes aquatiques. En Guyane les chercheurs Ă©tudient par exemple de prĂšs la bromĂ©liacĂ©e Aechmaea mertensii oĂč vivent deux espĂšces de fourmis, Camponotus femoratus ou Pachycondyla goeldi.

Photo : Researcggate.net
Photo : Myrmecologicalnews.org
Photo : Ants-kallyta.com
Photo : Blogspot.com

J’espĂšre que ces incroyables cohabitations vous auront Ă©merveillĂ©s autant que moi, et que vous regarderez dĂ©sormais les fourmis d’un autre Ɠil.

Je vous souhaite un agréable week-end, et une belle semaine à venir.

Ben. MASON

LE DICTON DU JARDINIER :

« Qui sĂšme dru rĂ©colte menu. »

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Publié par Ben. Mason

Jardinier autonome, spécialisé en éco-jardinage, et en permaculture.

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8 commentaires

    1. 🙏Merci beaucoup chĂšre AndrĂ©e,
      Je fais le maximum pour Ă©merveiller mes ouailles😏. J’aime moi aussi les dictons et je dois dire que j’en dĂ©couvre beaucoup moi mĂȘme Ă  l’occasion de la rĂ©daction de mes articles.
      Beau dimanche à toi🌞

      Ben

      Aimé par 1 personne

  1. L’organisation sociale des fourmis( dont j’ignorais tout avant votre article) peut nous laisser pensifs, nous les humains, qui avons du mal Ă  nous cotoyer. Chacune Ă  son poste et Ă  sa fonction pour faire avancer la vie. Elles sont intelligentes et savent utiliser leurs ennemis Ă  leur profit. Admirables en tous points.
    Bonne semaine

    Aimé par 1 personne

    1. Bonjour Elienad, Merci pour votre observation bien juste. Il se trouve que la fourmi Ɠuvre pour la fourmiliĂšre en premier lieu. On observe le mĂȘme comportement par exemple chez les abeilles qui travaillent avant tout pour la ruche. D’autres exemples existent, mais l’homme moderne en fait rarement parti puisqu’il a tendance Ă  Ɠuvrer pour lui mĂȘme d’abord au dĂ©triment du collectif.
      Peut ĂȘtre serons nous un jour capables d’intĂ©grer ça.
      Amicalement

      Ben

      J’aime

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