Mimétisme chimique

Alain Lenoir mis à jour le 02-Fév-2019  

Dans la mesure où les colonies de fourmis sont fermées aux étrangers, un intrus devra user de stratégies pour contourner cet obstacle. Les stratégies possibles sont l'insignifiance chimique, le camouflage chimique et le mimétisme chimique sensu stricto (voir revues Lenoir et al, 2001, Annual Review of Entomology; Wyatt 2003; Akino 2008; Nash and Boomsma 2008). Cela concerne les parasites sociaux et aussi les vrais parasites. On peut parler de tricherie chimique (Lenoir 2013).

- Insignifiance chimique (chemical insignificance). Le parasite ne porte pas de signaux de reconnaissance sur sa cuticule et passe donc inaperçu (D'Ettorre and Errard 1998; Johnson et al. 2001; Lambardi et al. 2007). Ce nom, alors nouveau en 2001, est maintenant utilisé, même parfois sans la citation (voir par ex Pokorny et al. 2015). Nous avons trouvé cette stratégie chez des coléptères myrmécophiles Thorictus vivant dans les colonies de Cataglyphis (Lenoir et al 2013). Les lépismes sont aussi transparents dans les colonies d'Aphaenogaster (Lenoir et al 2012)

- Camouflage chimique (chemical camouflage). Le parasite acquière les substances chimiques caratéristiques de l'hôte par contact direct avec celui-ci, par exemple en se frottant contre lui ou par trophallaxie. Le Diptère Braula parasite des abeilles mime le profil de l'hôte, particulièrement les alcènes par acquisition passive (Martin and Bayfield 2014). Les parasites Varroa font de même, ils sont incapables de synhétiser les composés spécifiques de l'hôte (Kather et al. 2015).

- Mimétisme chimique sensu stricto (chemical mimicry). Le parasite a évolué en même temps que l'hôte et il est capable de produire les mêmes hydrocarbures (Howard et al. 1980 pour un coléoptère termitophiles, le premier exemple; Bauer et al. 2009; Martin et al. 2010). Les larves du papillon Maculinea nausithous produisent du tétracosane qui imite l'odeur des larves de Myrmica (Solazzo et al. 2015). Les coléoptères parasitoïdes de Vespula vulgaris font aussi du mimétisme chimique et même produisent plus de C29, la phéromone royale (Van Oystaeyen et al. 2015). Les pucerons produisent aussi activement des hydrocarbures qui ressemblent à ceux de leurs hôtes Lasius (Itino and Endo 2013). Sternocoelis hispanus (coléoptère) vivant dans les nids d'Aphaenogaster senilis sont toujours adoptés plus ou moins rapidement dans les autres colonies d'A. senilis, et aussi dans A. iberica, proche de senilis, mais jamais dans des colonies d'autres espèces d'Aphaenogaster. Si on isole les Sternocoelis de leur colonie ils sont réadoptés sans problème dans leur colonie mère jusqu'à 1 mois d'isolement. C'est possible car ils gardent les mêmes quantités d'hydrocarbures, ce qui signifie qu'ils sont capables de les synthétiser eux-mêmes (Lenoir et al 2012). Formica archboldi sont prédatrices d'Odontomachus en Floride en utilisant l'acide formique pour les tuer. Elles ont la même odeur que leurs proies (hydrocarbures cuticulaires), ce qui leur permet de passer inaperçues (Smith 2018). C'est sans doute un mimétisme chimqiue vrai.

- Surmarquage chimique. Chez la guêpe Polistes biglumis jusqu'à 18% des colonies sont parasitées par des intrus conspécifiques qui déposent leur odeur (méthyl hydrocarbures) et les ouvrières hôtes se trompent et acceptent la reine étrangère. Cela n'existe pas chez les vrais parasites sociaux qui miment l'odeur de leur hôte (Lorenzi et al. 2011).

- Dans certains cas on peut avoir une saturation chimique (Chemical saturation). Nous avons montré qu'à l'intérieur du nid de Lasius niger les odeurs coloniales sont très abondantes, alors les étrangers peuvent être plus facilement tolérés (Lenoir et al. 2009).

Voir
- Lenoir, A., P. D'Ettorre, C. Errard and A. Hefetz (2001). Chemical ecology and social parasitism in ants. Annu Rev Entomol 46. 10.1146/annurev.ento.46.1.573. Pdf
- Lenoir, A., S. Depickère, S. Devers, J.-P. Christidès and C. Detrain (2009). Hydrocarbons in the ant Lasius niger: From the cuticle to the nest and home range marking. Journal of Chemical Ecology 35(8): 913-921. Pdf
- Lenoir, A., Q. Chalon, A. Carvajal, C. Ruel, Á. Barroso, T. Lackner and R. Boulay (2012). Chemical integration of myrmecophilous guests in
Aphaenogaster ant nests. Psyche Article ID 840860: 12 pages. doi:10.1155/2012/840860. Pdf
- Lenoir, A., J. Háva, A. Hefetz, A. Dahbi, X. Cerdá and R. Boulay (2013). Chemical integration of
Thorictus myrmecophilous beetles into Cataglyphis ant nests. Biochemical Systematics and Ecology 51: 335-342. 10.1016/j.bse.2013.10.002. Pdf
- Lenoir, A. (2013). Communication et fraude chimique chez les fourmis. Découverte 388: 24-35. Pdf

- Akino, T. (2008). Chemical strategies to deal with ants: a review of mimicry, camouflage, propaganda, and phytomimesis by ants (Hymenoptera: Formicidae) and other arthopods. Myrmecological News 11: 173-181.
- Bauer, S., V. Witte, M. Böhm and S. Foitzik (2009). Fight or flight? A geographic mosaic in host reaction and potency of a chemical weapon in the social parasite Harpagoxenus sublaevis. Behavioral Ecology and Sociobiology 64: 45-56.
- D'Ettorre, P. and C. Errard (1998). Chemical disguise during colony founding in the dulotic ant Polyergus rufescens Latr. (Hymenoptera, Formicidae). Insect Social Life 2: 71-77.
- Van Oystaeyen, A., J. S. Van Zweden, H. Huyghe, F. Drijfhout, W. Bonckaert and T. Wenseleers (2015). Chemical Strategies of the Beetle Metoecus Paradoxus, Social Parasite of the Wasp Vespula Vulgaris. Journal of Chemical Ecology 41: 1137-1147.
- Howard, R. W., C. A. McDaniel and G. J. Blomquist (1980). Chemical mimicry as an integrating mechanism: cuticular hydrocarbons of a termitophile and its host. Science 210(4468): 431-433.
- Johnson, C. A., R. K. Vander Meer and B. Lavine (2001). Changes in the cuticular hydrocarbon profile of the slave-maker ant queen, Polyergus breviceps Emery, after killing a Formica host queen (Hymenoptera: Formicidae). Journal of Chemical Ecology 27: 1787-1804.
- Kather, R., F. Drijfhout, S. Shemilt and S. Martin (2015). Evidence for passive chemical camouflage in the parasitic mite Varroa destructor. Journal of Chemical Ecology: 1-9. 10.1007/s10886-015-0548-z
- Lambardi, D., F. R. Dani, S. Turillazzi and J. J. Boomsma (2007). Chemical mimicry in an incipient leaf-cutting ant social parasite. Behavioral Ecology and Sociobiology 61(6): 843-851.
- Lorenzi, C. M., R. Cervo and A.-G. Bagnères (2011). Facultative social parasites mark host nests with branched hydrocarbons. Animal Behaviour 82(5): 1143-1149. http://dx.doi.org/10.1016/j.anbehav.2011.08.011
- Martin, S., J. Carruthers, P. Williams and F. Drijfhout (2010). Host Specific Social Parasites (Psithyrus) Indicate Chemical Recognition System in Bumblebees. Journal of Chemical Ecology 36(8): 855-863.
- Martin, S. J., J. M. Carruthers, P. H. Williams and F. P. Drijfhout (2010). Host specific social parasites (Psithyrus) reveal chemical recognition system in bumblebees. Journal of Chemical Ecology.
- Nash, D. R. and J. J. Boomsma (2008). Communication between hosts and social parasites. Sociobiology of communication. P. D'Ettorre and D. P. Hugues. Oxford, Oxford University Press: 55-79.
- Pokorny, T., S. Ramírez, M. Weber and T. Eltz (2015). Cuticular Hydrocarbons as Potential Close Range Recognition Cues in Orchid Bees. Journal of Chemical Ecology 41(12): 1080-1094. 10.1007/s10886-015-0647-x
- Solazzo, G., K. Seidelmann, R. F. A. Moritz and J. Settele (2015). Tetracosane on the cuticle of the parasitic butterfly Phengaris (Maculinea) nausithous triggers the first contact in the adoption process by Myrmica rubra foragers. Physiological Entomology 40: 10-17. 10.1111/phen.12083
-
Smith, A. A. (2018). Prey specialization and chemical mimicry between Formica archboldi and Odontomachus ants. Insectes Sociaux in press. doi.org/10.1007/s00040-018-0675-y
- Van Oystaeyen, A., J. S. Van Zweden, H. Huyghe, F. Drijfhout, W. Bonckaert and T. Wenseleers (2015). Chemical Strategies of the Beetle Metoecus Paradoxus, Social Parasite of the Wasp Vespula Vulgaris. Journal of Chemical Ecology 41: 1137-1147.
- Wyatt, T. (2003). Pheromones and animal behaviour, Cambridge University Press. 392p.