Cataglyphis
C.
piliscapa (et C. cursor)
Photos
de Xim Cerda : 
Alain Lenoir Mis à jour 02-Déc-2023
Voir Fondation de la colonie - Le comportement de secours - Appel sexuel et accouplements - Orientation et podomètre - Apprentissage - Résistance à la chaleur - Polygynie et cour royale - Les niches climatiques de Cataglyphis - Hybridogenèse - Cataglyphis bombycina fourmi argentée du désert -
À partir de 1980 j’ai entrepris l’étude d’une nouvelle espèce, Cataglyphis cursor, pour aborder les problèmes de la reconnaissance coloniale. Mon attention avait été attirée sur cette fourmi par des articles de Henri Cagniant de Toulouse : cet auteur a en effet décrit chez cette espèce une reproduction par parthénogenèse thélytoque (production de femelles) donnant des reines par les ouvrières en l’absence de reine (Cagniant 1973, 1979, 1982). Il a été ensuite montré que les nouvelles reines sont aussi issues de parthénogénèse thélytoque de la part de la reine pondeuse (Pearcy et al 2004, un bel article dans Science, voir discussions de l'article). Chez Cataglyphis hispanica on trouve un système de reproduction très particulier l'hybridogénèse
Avec E. Nowbahari nous avons confirmé par les hydrocarbures cuticulaires qu'il y avait bien deux espèces : C. cursor à l'est du Rhône et C. piliscapa (= tibialis) à l'ouest du Rhône (Nowbahari et al 1990) comme l'avait dit Bondroit (1918). En juin 2022 j'ai trouvé piliscapa (enfin à confirmer..) à La Couvertoirade et L'Ospitalet du Larzac. Selon Claudie Doums ce n'est pas surprenant car elle en a trouvé dans le cirque de Navacelle, pas loin (mai du 20 juin 2022) (voir Photo). En fait, cette espèce est souvent applelé C. piliscapus mais Cagniant dit que ce nom vient du grec cata ("down") et glyphis ("notch") du verbe grec glypho "sculpture" en référence aux génitalia des mâles (mail de Xim Cerda ,6 juillet 2022). Selon Claude Lebas le genre est au féminin et Forel a nommé cette espèce au féminin. D'ailleurs on parle de C. iberica et C. hispanica (mail du 6 juillet 2022).
Il en est de même pour Cataglyphis iberica qui présente deux types de profils d'hydrocarbures selon Dahbi et al (1996) : Barcelone et Murcia. En fait celles de Murcia sont des Cataglyphis gedeai (de Haro et Collingwood 2003). Ceci a été confirmé avec la biologie moléculaire (Villalata et al 2018).
Voir plus sur les Cataglyphis, avec les travaux de Harkness (Harkness et Wehner 1977), de Rüdiger Wehner sur les fourmis des déserts, qui font l'objet de nombreuses recherches (Lenoir et al 2009, Wehner 2019 - bilan de 50 ans de travaux en Tunisie). Voir aussi le livre Desert Navigator, de Rüdiger Wehner, Éditeur Harvard University Press (2020).
Une nouvelle espèce de Cataglyphis du groupe cursor en Espagne ? Elle a été trouvée au Nord-ouest de Madrdi (Salobralejo et Castrillo). Les deux populations sont génétiquement isolées des deux autres espèces C. cursor et C. piliscapa (mtDNA et microsateilites). Elle est moins polyandre et les reines font moins de thélytoquie. Elle s'ajouterait aux deux espèces connues C. piliscapa et C. cursor (Doums et al 2023).
Voir tout sur les Cataglyphis dans L'Odyssée des fourmis, par Audrey Dussutour et Antoine Wystrach (2022) (p.73, 193, 178)
Voir aussi le livre de Luc Passera "Les insectes rois de l'adaptation" (p.109-111)
Plusieurs laboratoires travaillent sur les Cataglyphis, par exemple Serge Aron à Bruxelles. Pierre-André Eyer, qui a fait sa thèse chez S. Aron, est un amoureux des Cataglyphis.
Longévité des ouvrières de Cataglyphis albicans et C. bicolor de 32 à 34 jours (p.9). Taille des colonies de C. albicans 700 ouvrières, 2 600 pour C. bicolor (p.16) (Schmid-Hempel 1998).
Pour sa thèse C. Delalande a étudié en particulier les rythmes d'activité des fourmis du Lubéron : Messor structor, Cataglyphis cursor, Pheidole pallidula, Messor capitatus et Camponotus aethiops. Aux heures les plus chaudes, seule C. cursor est active, et elle occupe toute la zone. Ph. pallidula est principalement nocturne (Delalande 1985).
Les Cataglyphis selon Francis Bernard en 1971 :
Les Cataglyphis selon Bernard Werber :
La fourmi coureuse à tête rouge Myrmecocystus bicolor (Cataglyphis) selon Cornetz (Trajets de fourmis et retour au nid).
Un exemple
de trajet : 
La végétation et la recherche de nourriture chez Cataglyphis urens dans les déserts des Emirats Arabes Unis (Bin Kalban et al 2023).
Le
comportement de secours
Voir les travaux d'Elise Nowbahari de Paris 13 et ceux qui ont suivi avec d'autres
auteurs sur le comportement
de secours.
Des fourmis blessées observées sur le terrain. Chez Cataglyphis niger en Israël, les fourmis blessées sont fréquentes, on en observe 9%. Les auteurs ont testé 3 goupes : ablation d'une ou deux pattes, d'une antenne et témoins. Leur survie est plus faible mais elles sont aussi efficaces dans la récolte de nourriture à la fois dans une arène et dans un labyrinthe (Gilad et al 2021).
Appel
sexuel et accouplements
Chez Cataglyphis cursor, les gynes sortent du nid et près de
l’entrée du nid font un appel sexuel (Lenoir et al 1988).
Les gynes vont s'accoupler en moyenne 10 fois (de 7 à 14 fois pour des
reines collectées dans la nature), ce qui aboutit à de nombreux
patrilines dans la colonie (Eyer et al 2013). Elles s’accouplent avec
le premier mâle qui arrive, ce qui signifie qu’il n’y a pas
de choix pré-copulatoire (Helft et al. 2016).
Selon Claudie Doums : "Les fourmis ouvrières [Cataglyphis]
agressent les mâles à l'entrée des nids, ce qui est a priori
bizarre. Elles peuvent même les tuer. On essaye de comprendre pourquoi
et notre hypothèse, c'est que indirectement, elles sélectionnent
le meilleur mâle, celui qui est capable de résister aux agressions
et donc ainsi de transmettre des bons gènes à la jeune reine."
(France Culture 21 décembre 2020 "Des
insectes et des hommes")
Orientation
Les Cataglyphis sont très étudiées pour leur sens
de l'orientation, en effet
elles ne font pas de pistes car avec la chaleur toutes les traces chimiques
déposées sur le sol s'évaporent en queques secondes. Elles
utilisent des repères visuels pour retrouver leur nid (travaux de Rüdiger
Wehner), mais aussi comptent leurs pas. On parle de podomètre (voir Bollache
2019 Pdf).
Cela a inspiré des roboticiens de l'université d'Aix-Marseille
à construire un robot.
Wehner en avait déjà construit en 2001 (Vrignaud 2001).
Selon le livre Mille
milliards de fourmis : 
L’extraordinaire
sens de l’orientation
des fourmis. Le journal
du CNRS 19 novembre 2022, avec Antoine
Wystrach. Cataglyphis velox à Séville se déplaçant
à reculons.
Qu’elles marchent en avant, progressent à reculons ou se déplacent
de côté, les fourmis ont une étonnante aptitude à
s’orienter. Une étude récente nous permet de mieux comprendre
comment certaines espèces allient perception visuelle et capacités
de mémorisation pour retrouver leur chemin.
- How ants
use vision when homing backward, S. Schwarz, M. Mangan, J. Zeil, B. Webb et
A. Wystrach, Current Biology, 2017, vol. 27 : 1–7. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.12.019.
Le podomètre des fourmis, Sciences et Avenir, août 2006, p.33. Wittliinger (et al 2007) ont ajouté des échasses aux Cataglyphis du désert pour mesurer leurs déplacements.
Nouveau n°
de la revue Espèces (N° 49, sept 2023) un article sur l'orientation
chez Cataglyphis fortis.
- Ces fourmis qui façonnent l'horizon, p.10.
Julien Serres a construit un robot qui s'inspire des fourmis pour se déplacer. Voir une revue complète sur les Cataglyphis du désert (Grob et al 2019).
L'apprentissage chez les rats et les fourmis. Dans un labyrinthe en Y, les rats sont capables de transposer l'information acquise en horizontal vers du vertical et inversement, mais pas les fourmis Cataglyphis niger (Hagbi et al 2022).
Apprentissage
Les fourmis
du désert Cataglyphis fortis (Saharan desert ant, expériences
en Tunisie) et Melophorus bagoti (Australian red honey ant) sont capables,
pour éviter les pièges, de changer de trajectoire grâce
à un mécanisme d’apprentissage aversif : en associant des
repères visuels à des expériences négatives, elles
mémorisent les traces d’un parcours potentiellement risqué.
Les chercheurs ont placé sur leur route un puits aux parois glissantes
avec pour seule issue une petite rampe de sortie masquée par des branchages.
Lors de leur premier passage, toutes les fourmis foncent - à près
d’1 m/s - vers le nid et tombent dans le piège. Mais rapidement,
dès la course suivante, elles modifient leur comportement (Wystrach et
al 2020, voir Agullo et Wystrach 2020, Epingle
1144).
Cataglyphis fortis
: 
Une vidéo voir sur Youtube : Parkour Fourmis, Zeste de Science (séries du CNRS) avec Antoine Wystrach sur Cataglyphis fortis et Melophorus bagoti (Juillet 2020). "Comment une fourmi australienne optimise son temps de parcours avec des repères visuels pour qu'il représente le moins de risque lors de sa sortie du nid. C'est parti pour une course d'obstacles riche en cascades !"
Résistance
à la chaleur
Les Cataglyphis sont capables de résister aux chaleurs les plus
fortes grâce à des protéines de choc thermique "Heat
shock Proteins" (Gehring et Wehner 1995) et à leurs poils (Shi et
al 2015 avec R. Wehner, voir Le Monde 2015;
Willot et al 2016 du groupe S. Aron).
Selon le livre de Luc Passera "Les
insectes rois de de l'adaptation" : "Toutes les fourmis qui
fréquentent les zones désertiques, comme les Cataglyphis ou les
Melanophorus, possèdent de longues pattes qui les surhaussent. Ce port
du corps éloigne du sol les organes vitaux contenus dans l'abdomen, en
élevant de 4 mm environ le corps de la fourmi. En même temps, l'abdomen
se redresse à la verticale, éloignant encore un peu plus du sable
brûlant les organes essentiels. Ces longues pattes leur permettent aussi
de se déplacer à une allure folle. Parmi les Cataglyphis sahariens,
plusieurs intriguent par leur couleur argentée. Cette couleur est due
à une pubescence qui couvre le dessus du corps, mais laisse glabre la
face inférieure. Vues aux très forts grossissements de la microscopie
électronique à balayage, les soies qui constituent cette pubescence
ont une forme inhabituelle. Leur section n'est pas circulaire mais triangulaire.
De plus, les pentes formant les
flancs du triangle sont ondulées. La morphologie des soies piège
la lumière solaire, dispersée dans toutes les directions. Cette
pubescence particulière limite donc l'échauffement du corps. Toutefois,
c'est l'adaptation comportementale qui est la plus étonnante. D'une manière
surprenante, c'est aux heures les plus chaudes de la journée que les
Cataglyphis se mettent en chasse. Quelques ouvrières pointent d'abord
la tête à l'entrée du nid, comme si elles prenaient connaissance
de la température ambiante. Ces « messagères thermiques
» transmettront un signal de sortie dès que la température
extérieure atteindra la valeur précise de 46,5 °C à
hauteur de fourmi, c'est-à-dire à 4 mm au-dessus du sable. C'est
alors un flot d'ouvrières qui jaillit du sol. En une minute seulement,
jusqu'à 400 fourrageuses s'élancent dans toutes les directions.
Le moment est bien choisi, car leurs prédateurs ne supportent pas ce
sable brûlant. C'est en parti-culier te cas d'un lézard qui, évitant
cette chaleur excessive, reste dans son terrier. Les Cataglyphis disposent alors
d'une courte fenêtre thermique durant laquelle ils ne rencontreront aucun
prédateur. Mais la température continue de monter, pour atteindre
jusqu'à 63 °C au niveau du sol. Or les Cataglyphis mani-festent des
signes de détresse thermique sous forme de tremblements quand leur température
atteint 53,6 °C, puis meurent à 55,2 °C. Pour échapper
à cette atmosphère mortelle, les ouvrières grimpent régulièrement
sur de menues brindilles desséchées pour refroidir leurs corps."
Selon le livre Mille
milliards de fourmis : 
Voir Les insectes sont-ils nos amis ou nos ennemis ? Hors-Série Science & Vie Junior, avril 2015.
Polygynie
et cour royale
Il existe une cour royale autour des reines de Cataglyphis niger. Cette
espèce d'Israël est originale puisqu'elle est supercoloniale et
polygyne. Les fourmis qui forment la cour sont peu nombreuses, sans doute une
forte spécialisation. Cependant il n'y a aucune proximité génétique
entre la reine et sa cour.
En rouge les reines et leur cour en bleu :
Les niches climatiques de Cataglyphis. Un superbe article avec Raphaël Boulay avant sa mort. 19 espèces de Cataglyphis de la péninsule ibérique et du Maroc. Sont mesurées la tolérance thermique (température léthale pour 50% des ouvrières), le temps de récupération après un coma provoqué par le froid, les données morphologiques, la phylogenèse par le DNA et le RNA et 19 caractéristiques bioclimatiques des endroits où ont été prélevées les fourmis. Résulat décevant : aucune des caractéristiques des espèces n'est liée à leur niche climatique réalisée... Mais quand même de belles données : la résistance à la chaleur et le temps de récupération d'un coma au froid sont corrélés à la taille de l'espèce et les caractères de thermorégulation sont liés à la phylogenèse.
Exemple de
site au Maroc : 
Le
résumé de l'article par Cleo Bertelsmeier (mail du 31 mars 2022)
:
Les prédictions de distributions d’espèces futures sont
basées sur l’hypothèse que les conditions climatiques dans
l’aire de distribution actuelle reflètent la niche fondamentale
d’une espèce. Pour l’instant, il n’est pas clair si
cela est vrai. Nous avons testé si trois facteurs déterminant
la niche fondamentale - la physiologie, la morphologie et l’histoire évolutive
- peuvent prédire la niche réalisée en utilisant des fourmis
spécialistes de températures élevées comme les Cataglyphis.
Ce sont des organismes modèles appropriés car leur température
corporelle, leur métabolisme et leur finesse sont étroitement
liés à la température de leur habitat. Nous avons mesuré
la tolérance thermique (CTmax), le temps nécessaire pour récupérer
du coma froid (chill coma recovery), la taille de leur corps et les relations
phylogénétiques de 19 espèces de fourmis du genre Cataglyphis,
spécialistes de milieux désertiques afin de tester si ces déterminants
importants de la niche fondamentale sont de bons prédicateurs de la niche
réalisée. Nous avons utilisé des modèles de niche
corrélationnels pour modéliser la niche réalisée
de ces espèces, prédisant une probabilité de présence
en fonction de données d’occurence et de variables climatiques.
Aucun des traits mesurés était lié à leurs niches
réalisées. Cependant, la tolérance thermique et le temps
nécessaire pour récupérer du coma froid étaient
très corrélés à la taille du corps, et ces trois
traits thermorégulateurs était contraints phylogénétiquement,
suggérant qu’ils reflétaient des besoins biologiques fondamentaux
des espèces. Nos résultats questionnent l’hypothèse
de base des modèles de niche que la niche réalisée peut
servir d’approximation de la niche fondamentale. Ces conclusions sont
particulièrement préoccupantes pour les études qui utilisent
la niche réalisée des espèces pour prédire leur
réponse au changement climatique.
- Bujan, J., S. Ollier, I. Villalta, S. Devers, X. Cerdá,
F. Amor, A. Dahbi, C. Bertelsmeier and R. Boulay (2022). Can thermoregulatory
traits and evolutionary history predict climatic niches of thermal specialists?
Diversity and Distributions n/a(n/a). doi: https://doi.org/10.1111/ddi.13511.
Libre
accès.
Les niches
climatiques des 19 espèces de Cataglyphis : 
Perte des ailes
et musculation - Voir Anatomie
Selon Peeters et al (2020) les fourmis qui ont perdu leurs ailes ont gagné
à la place des muscles qui augmentent leurs force. On y parle de Cataglyphis
savignyi (Formicinae) et Euponera sikorae (Ponerinae).
La fourmi Cataglyphis est appelée voleuse de nourriture : "thief of melting pot" pour les anglais ou "Harami el Halla" en arabe (à vérifier), et encore "gentihomme anglais" en grec car elle court en plein soleil.
Quelques photos
Ouvrière de C.
cursor (photo Xim Cerda) :
La reine et une ouvrière
:
En juin 2022 j'ai trouvé cette espèce (C. piliscapa, enfin à confirmer..) à La Couvertoirade et L'Ospitalet du Larzac. Selon Claude Lebas "L'ouvrière est sur de l'Euphorbe, pour son nectar. A la chasse aux fourmis c'est sur cette plante qu'on a de grande chance de trouver des fourmis par ailleurs discrètes. L'Euphorbe possède des élaïsomes. Même les fourmis granivores l'apprécient !" (mail du 6 juillet 2022). Selon Claudie Doums ce n'est pas surprenant car elle en a trouvé dans le cirque de Navacelle, pas loin (mai du 20 juin 2022).
Voir
- Agullo, A. and A. Wystrach (2020) Chez les fourmis, l’aversion au risque
est une stratégie de survie cnrs.fr, 9 avril 2020, p. http://www.cnrs.fr/fr/chez-les-fourmis-laversion-au-risque-est-une-strategie-de-survie.
Pdf
- Bin
Kalban, M., A. Al Hammadi and A. Bartholomew (2024). Vegetation reduces the
foraging efficiency of desert ants Cataglyphis urens, and they prefer unvegetated
microhabitats. Journal of Arid Environments 220: 105104. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2023.105104
- Dahbi, A., A. Lenoir, A. Tinaut, T. Taghizadeh, W. Francke and A. Hefetz (1996).
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-
Doums, C., P. Chiet-Belle, T. Lenormand, R. Boulay and I. Villalta (2023). A
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