Polyéthisme - Division du travail chez les fourmis
Mis à jour 29-Oct-2025
Un
beau dessin de Johan Billen (1991) :
et
dans Torossian (1992) : 
et
un beau dessin animé Ants
at work avec des fourmis qui trichent : 
n° spécial de La Hulotte : Mouches à miel (n°28-29, 1982) :
J'ai fait ma thèse
de doctorat d’État sur la division du travail chez les fourmis
(Lenoir 1979).
En fait, mon directeur de thèse, Henri
Verron, m’avait suggéré à mon arrivée
à Tours en 1968, de
marquer individuellement les fourmis pour voir la variabilité interindividuelle,
ce qui était une idée très originale à l'époque.
J’ai donc observé des fourmis marquées avec une pastille
numérotée. Ne connaissant rien aux fourmis, j’ai tout simplement
choisi la plus courante, la petite fourmi noire des jardins Lasius
niger. J’ai alors fait des diagrammes de petites sociétés
montrant les contacts entre individus, envers la reine et les larves, la récolte
de nourriture (Lenoir 1974).
Les échanges entre fourmis et envers le couvain sont très variables
Un exemple plus récent chez Temnothorax avec des marqueurs RFID (Sendova-Franks et al 2009) et pour les flux de nourriture dans la colonie à l’aide d’éléments radioactifs (Technetium-99m) chez Formica fusca (Buffin et al. 2009)
(Sendova-Franks et al 2009)
Idiosynchrasie. J’ai commencé à traiter ces données en analyse factorielle, ce qui n’était pas du tout connu à l’époque. En collaboration avec un informaticien, Jean-Claude Mardon (photos 1 et 2), nous avons fait des analyses de correspondance montrant la variabilité interindividuelle dans les comportements à l’intérieur d’une colonie de fourmis. On trouve trois groupes dans la colonie (nourrices, pourvoyeuses et peu actives) (Lenoir et Mardon 1978, Lenoir 1979 cité dans Passera 2008 p.36).
Cette variabilité est appelée idiosyncrasie (pour le Larousse : Manière d'être particulière à chaque individu qui l'amène à avoir tel type de réaction, de comportement qui lui est propre). De nombreux travaux ont été réalisés à cette période dans le laboratoire de Tours, sur Lasius niger (Verron 1977), sur Tapinoma erraticum (Meudec 1973, Meudec et Lenoir 1982), puis sur le comportement nécrophorique de Lasius niger où l’on montrait l’absence de cimetières (Ataya and Lenoir 1984). Cette notion d’idiosyncrasie a été peu utilisée pour les fourmis : chez Camponotus (Bonavita-Cougourdan and Morel 1988), Diacamma (Nakata 1995). Ce concept revient de temps en temps par exemple pour le foraging d’Euprenolepis (von Beeren et al. 2014). Chez Strumigeny membranifera tous les individus pourtant de même clone sont différents dans leurs choix de solutions sucrées, ce qui est un bon exemple d'idiosynchrasie (Hasegawa et al 2018, voir Tassart 2018).
La répartition des tâches se fait en grande partie en fonction de l'âge : les plus vieilles ouvrières sortent progressivement vers l'entrée du nid puis deviennent exploratrices et fourageuses. Selon Laurent Keller les fourmis envoient les vieilles ouvrières à la guerre alors que c'est l'inverse chez les humains où l'on envoie les jeunes (Radio suisse du 3 janvier 2017). J'ai cependant montré que ce n'est pas une règle absolue. En laboratoire, il existe de nombreuses fourmis inactives qui passent la quasi-totalité de leur vie inactives. 50% des vieilles ouvrières restent dans le nid. Même si c'est exagéré dans des conditions de labo sans prédation, cela est sans doute valable (Lenoir 1979). Chez l'abeille le passage d'une catégorie à l'autre (par exemple nourrice - butineuse) s'effectue sous le contrôle d'hormones avec une réversion possible en fonction des besoins de la ruche (Regert 2019 - Pdf)
Les jeunes ouvrièes sont dépigmentées, très claire comme dans Le cycle de vie de la fourmi :
Les vieilles ouvrières ont des mandibules usées comme on peut le voir à droite (Ichinose et al 2009) :
Chez Strumigeny membranifera les individus changent aussi leur préférence pour le sucré avec l'âge (Hasegawa et al 2018, voir Tassart 2018).
Des ouvrières hyperactives qui font presque tout le travail ! En effet, pour une tâche donnée seuls un petit nombre d'ouvrières sont très actives comme on le voit sur ce graphique pour le comportement nécrophorique (Ataya et Lenoir 1984). La fourmi n° 50 fait 35% des transports (on l'appelera hyperactive), la 19 fait 15% et les autres beaucoup moins. Dans une autre expérience où l'on bloque l'entrée du nid et où l'on dépose du couvain dans l'aire extérieure pour le rapporter dans le nid, on observe un moins grande spécialisation, mais toujours une forte différenciation entre fourmis. L'existence de fourmis "lazy" vient de revenir à la mode, voir Fourmi travailleuse.
Chez Lasius niger il n'existe que très peu de différences de taille, pourtant les ouvrières les plus grosses (largeur tête 0,95mm vs 0,89) sont plus souvent fourgageuses (Grzes et al 2016). On a étudié la division du travail chez 3 groupes de fourmis qui font des tâches extra-nidales : des scouts qui explorent des aires nouvelles et non marquées, des patrouilleuses non recrutées qui marchent à proximité du nid et des recrutées qui sont des fourageuses temporaires. Ces fourmis ont des réponses différentes à l'odeur coloniale et à suivre une piste. La régulation des tâches à l'extérieur du nid est donc liée à la réactivité des fourmis (Detrain et al 2019). Je n'avais pas fait une telle analyse détaillée. Le protéome des ouvrières de la reine, des fourageuses et des ouvrières intra-nidales a été étudié. La reproduction de la reine, la résistance aux pesticides pour les fourageuses, la digestion pour les intra-nidales sont caractéristiques de chaque caste. C'est à relier avec l'immunité sociale (Quque et al 2019). Les auteurs ont étudié les reines (qui vivent très longtemps), les ouvrières et les fourrageuses. Les reines ont moins de métabolites pour l'immunité (cela avait déjà été vu dans l'article précédent, Quque et al 2019) et elles n'ont pas de métabolites liés à la reproduction (explication ?). Les fourrageuses ont plus de molécules liées au stress et à l'immunité (environnement plus dangereux). Les ouvrières intra-nidales ont plus de métabolites liés à la digestion. La longévité serait liée à des molécules que je ne connais pas comme des sirtuines (enzymes du métabolisme cellulaire permettant l'épigénétique), le FOXO (un gène de la longévité..).
La division du travail reste d’actualité, par exemple chez les Temnothorax marquées avec des RFID (Robinson et al. 2009) ou des Camponotus marquées tout simplement avec des tâches de peinture ou des tags (Mersch et al. 2013). Chez les termites japonais Reticulitermes speratus, les soldats(tes) vont bloquer les entrées du nid pour empêcher les attaques par la fourmi Brachyponera chinensis (prédatrice exclusive de termites). Ce sont les plus vieux soldats qui ont ce rôle (Yanagihara et al 2018, voir épingles Fraval 2018).
J’ai aussi démontré que le polyéthisme d’âge tel qu’il est connu et que j’ai retrouvé était tout relatif puisque la moitié des fourmis Lasius niger pouvait suivre une trajectoire individuelle différente (Lenoir 1979, travail cité par Bourke et Franks 1995). Cette notion, nouvelle à l’époque, est maintenant acceptée par tous. La grande plasticité du comportement est à la base de la régulation sociale qui permet l’adaptation des sociétés d’insectes à des conditions de milieu très variées.
Division du travail chez Camponotus fellah. Laurent Keller et une équipe japonaise ont découvert qu'une hormone peptidique, l'inotocine ("oxytocin-vasopressin like") est responsable du changement de comportement en fonction de l'âge. Le taux d'hormone augmente avec l'âge et quand elle atteint un certain seuil la fourmi devient pourvoyeuse. Avec l'âge, jusqu'à 7 mois, l'augmentation du taux d'hormone change la composition de la peau et la surface du corps devient plus résistante à la sécheresse en jouant sur la synthèse des hydrocarbures. Ce sont surtout les alcanes linéaires qui sont modifiés, ce qui correspond bien à une augmentation de la résistance de la cuticule à la sécheresse (Koto et al 2019, voir Coulon 2019, Meurisse 2019). Gros et beau travail ...
Toujours sur
Camponotus fellah à Lausanne :
un gros travail avec des fourmis marquées (Richardson
et al 2021).
Voir "L’âge ne fait pas la fourmi", letemps.ch
du 16 mars 2021.
"Contrairement aux idées reçues, l’âge d’une
fourmi ne définit pas son passage d’un rôle à l’autre
dans la colonie. Le processus serait aléatoire, selon une étude
d’un groupe de biologistes de l’Université de Lausanne. Le
succès écologique des insectes sociaux, comme les fourmis, est
lié à la division très particulière du labeur au
sein des colonies. Jusqu’à maintenant, les scientifiques pensaient
que l’âge d’une fourmi définissait ses transitions
d’un travail à l’autre. Laurent Keller, professeur au Département
d’écologie et évolution de l’Université de
Lausanne, et son équipe ont découvert que ce processus était
en réalité aléatoire. Dans une colonie, les fourmis les
plus jeunes – appelées nourrices – restent dans la fourmilière
et veillent sur la reine et les larves. Les plus âgées, dites fourragères,
s’occupent de la recherche de nourriture à l’extérieur.
Entre deux, il y a une phase de transition, où les ouvrières oscillent
entre nourrices et fourragères. C’est cette période de la
vie des fourmis qui a intéressé l’équipe de biologistes
lausannois."
Voir aussi "Les fourmis changent de profession de manière
aléatoire" (Ravussin
2021
24heures.ch 13 avril 2021) avec interview
de Laurent Keller «Nous avons en quelque sorte pu constituer le Facebook
de ces fourmis.» «Les fourmis suivent un cycle de reproduction
annuel. La reine pond beaucoup au printemps et presque plus en hiver. Ce qui
signifie que si les fourmis effectuaient leur transition à un âge
précis, la fourmilière se trouverait en mal de nourricières
en fin d’hiver. Le fait que le changement puisse être décalé
dans le temps permet de maintenir un équilibre», souligne-t-il.»
Polyéthisme
sur les pistes de champignonnistes.
Sur les pistes d'Acromyrmex lobicornis Alma et Buteler (2019) ont testé
des fragments de papier traité à des huiles essentielles de plantes
locales que les fourmis rencontrent sur leurs pistes. Les fourmis les déplacent
pour libérer la piste. Ce sont plutôt des petites fourmis qui font
cela, les fourageuses étant plus grandes. Il pourrait y avoir un certain
polyéthisme.
Modifications physiologiques en fonction de la tâche : voir "ces fourmis font varier la taille de leur cerveau" (Science et Vie 20 juillet 21). D'après l'article Penick et al 2021. Avec interview de Juergen Liebig en Arizona. Quand la reine meurt, des ouvrières se combattent pour la remplacer. Leurs ovaires gonflent et leur cerveau rétrécit de 25%. La gagnante seule gardera ces caractéristiques, pas les perdantes qui reviennt à leur niveau antérieur.
Dans Gérard et les fourmis on parle des fourmis moissoneuses. "Parfois les petites fourmis qui ne savent pas encore très bien leur métier, partent à la recherche de graines, en rapportent quelques-unes qui ne sont pas encore mûres. Ou bien elles se trompent et, croyant bien faire, se chargent de petis cailloux ou objets sans valeur nutritive. Leurs compagnes rejettent hors du nid cet inutile butin, ou bien forcent les apprenties à le rejeter elles-même."
Dans "Les
fourmis" d'Ernest André (1885) : 
Dans La
vie des fourmis : 
Dans une conférence Francis Bernard en 1971 parle des fourmis "élites :
Voir
- Ataya, H. and A. Lenoir (1984). Le comportement nécrophorique chez
la fourmi Lasius niger L. Insectes Sociaux. 31: 20-33. Pdf
- Coulon,
A. (2019) Le mécanisme de répartitions des tâches des fourmis
découvert à l'UNIL. 6 mars 2019.
Vidéo
de 2 min sur le site de rts.ch. Pdf
-
Fraval, A. (2018) Les troisième-âge s’exposent. Opie-insectes,
Mars 2018, p. http://www7.inra.fr/opie-insectes/epingle18.htm. Pdf
- Ichinose, K. and A. Lenoir (2009). Reproductive conflict between laying workers
in the ant Aphaenogaster senilis. Journal of Ethology 27: 475-481. Pdf
- Lenoir, A. (1974). Les relations trophallactiques au sein des jeunes sociétés
de Lasius niger (hyménoptères Formicidae). Comptes Rendus
Académie des Sciences, Paris. 279: 1781-1784. Pdf
- Lenoir, A. and J.-C. Mardon (1978). Note sur l'application de l'analyse des
correspondances à la division du travail chez les fourmis. Comptes Rendus
Académie des Sciences, Paris. 287: 555-558. Pdf
- Lenoir, A. (1979). Le comportement alimentaire et la division du travail chez
la fourmi Lasius niger. Bulletin Biologique de la France et de la Belgique.
113: 79-314. Pdf
(attention 20MO)
- Meurisse, M. (2019). L'hormone qui durcit la carapace des
fourmis. Le Monde Sciences & Médecine 13 mars 2019. Pdf
- Meudec, M. and A. Lenoir (1982). Social responses to variation
in food supply and nest suitability in ants (Tapinoma erraticum). Anim. Behav.
30: 284-292. Pdf
- Regert, M. (2019). Abeilles. une histoire intime avec l'humanité,
CNRS, Cherche Midi. 160p. p21
- Tassart, A.-S.
(2018) Même dans une colonie de clones, chaque fourmi a ses propres goûts.
sciencesetavenir.fr, 16 février 2018, https://www.sciencesetavenir.fr/animaux/insectes/meme-dans-une-colonie-de-clones-chaque-fourmi-a-ses-propres-gouts_121280.
Pdf
- Torossian.
BT -Bibiothèque de Travail- de C. Freinet, n°1039, 1992, p.13 Pdf
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