Insignifiance chimique, un gros mot qui revient

Alain Lenoir Mis à jour 15-Avr-2021

On sait que la reconnaissance coloniale chez les insectes sociaux est liée à la présence d’hydrocarbures cuticulaires (HCs). Le profil de ces HCs est spécifique de l’espèce (différents HCs) et aussi de la colonie (différences de proportions des HCs). Certains individus ne portent pas de signaux de reconnaissance sur leur cuticule et passent donc inaperçus (D'Ettorre and Errard 1998; Lenoir et al 2001, Johnson et al. 2001; Lambardi et al. 2007). On parle d'Insignifiance chimique (chemical insignificance) (Lenoir et al 1999, 2001). Nous avons "vulgarisé" ce nom, alors nouveau en 2001, dans la revue ARE. IL est maintenant utilisé, même parfois sans la citation (voir par ex Pokorny et al. 2015) ou bien alors M. Breed crée un autre nom "Blank slate" (Breed et Bjostad 2004).

Les ouvrières nouveau-nées ont très peu d’HCs à l’émergence et peuvent être transférées dans une autre colonie de la même espèce et même d’une autre espèce. Je l'ai fait souvent pendant ma thèse d'Etat pour renforcer des colonies de  Lasius niger (Lenoir 1979). Cela a permis de faire des colonies mixtes de Manica rubida et Formica selysi (Errard 1994). La quantité d’HCs croit régulièrement avec l'âge pour atteindre le niveau des ouvrières matures. Cela prend 20 jours chez Aphaenogaster senilis (Ichinose et Lenoir 2009), 10 jours chez Cataglyphis iberica (Dahbi et al 1998). Chez la guêpe Polistes cela se fait en 3 jours (Lorenzi et al 2004a).

On trouve aussi cette insignifiance chimique chez des myrmécophiles qui doivent s’infiltrer dans une colonie hôte et être ensuite tolérés. Exemple le lépisme myrmécophile blanc chez Aphaenogaster senilis. Ce lépisme peut vivre dans beaucoup d'espèces différentes (Lenoir et al 2012). Nous avons trouvé cette stratégie chez des coléoptères myrmécophiles Thorictus vivant dans les colonies de Cataglyphis (Lenoir et al 2013).

Parasites sociaux. L'insignifiance existe chez les parasites sociaux. Le parasite ne porte pas de signaux de reconnaissance sur sa cuticule et passe donc inaperçu
C'est le cas de la reine de Polyergus qui va rentrer dans une colonie de Formica hôte pour la parasiter. Elle n'a que très peu d'hydrocarbures. Un nouveau cas a été découvert chez Sericomyrmex amabilis, l’hôte champignonniste, et Megalomyrmex symmetochus, le parasite mycophage et amateur de couvain. Il ressort de la comparaison des odeurs superficielles – signaux essentiels de reconnaissance - que l’intruse a une stratégie d’insertion dite d’insignifiance : elle est chimiquement invisible en tant qu’étrangère (à combattre) (Neupert et al 2018, voir Fraval 2018). C'est le cas aussi d'une abeille parasite Sphecodes qui peut rentrer dans le nid de l'hôte Lasioglossum car elle a très peu d'hydrocarbures et surtout des alkanes linéaires qui sont peu importants pour la reconnaissance coloniale, (Polidori 2020).
Ectatomma parasiticum, parasite d'E. tuberculatum semble être dans ce cas d'insignifiance chimique et serait pour cela moins tolérée dans la colonie hôte (Savarit et Fénéron 2014).

Selon Pierre Jaisson (1993 p.276), pour certains indiens de l'altiplano mexicain, c'est le serpent corail qui fonde les sociétés de fourmis champignonnistes Atta. Ils le considèrent comme la reine des fourmis. Effectivement le serpent entre impunément dans la colonie pour y pondre, d'où la légende qui en fait le fondateur de la fourmilière. Le même type de légende existerait à Madagascar pour d'autres fourmis et d'autres serpents. Ce serait un cas de parasitisme possible par insignifiance chimique ("Chemical insignifance" : très peu d'hydrocarbures, donc le serpent est sans odeur (au moins pour les hydrocarbures) et passe inaperçu pour les fourmis.

Voir
- Dahbi, A., X. Cerdá and A. Lenoir (1998). Ontogeny of colonial hydrocarbon label in callow workers of the ant Cataglyphis iberica. Compte Rendus Académie des Sciences Paris 321: 395-402. Pdf
- Errard, C. (1994). Development of interspecific recognition behavior in the ants Manica rubida and Formica selysi (Hymenoptera: Formicidae) reared in mixed-species groups. Journal of Insect Behavior 7(1): 83-99.
- Ichinose, K., and Lenoir, A. (2009). Ontogeny of hydrocarbon profiles in the ant Aphaenogaster senilis and effects of social isolation. C.R. Biologies 332, 697-703. Pdf
- Jaisson, P. (1993). La fourmi et le sociobiologiste. Paris, Odile Jacob. 315p.
- 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
- Lenoir, A., D. Fresneau, C. Errard and A. Hefetz (1999). The individuality and the colonial identity in ants: the emergence of the social representation concept. Information Processing in Social Insects. C. Detrain, J. L. Deneubourg and J. Pasteels. Basel, Birkhäuser Verlag: 219-237. Pdf
- Lenoir, A., P. D'Ettorre, C. Errard and A. Hefetz (2001). Chemical ecology and social parasitism in ants. Annual Review of Entomology 46: 573-599. Pdf
- Lenoir, A., Chalon, Q., Carvajal, A., Ruel, C., Barroso, A., Lackner, T., and Boulay, R. (2012). Chemical integration of myrmecophilous guests in Aphaenogaster ant nests. Psyche 2012, 840860. doi.org/10.1155/2012/840860. Pdf
- Lorenzi, M.C., Sledge, M.F., Laiolo, P., and Turillazzi, S. (2004a). Cuticular hydrocarbon dynamics in young adult Polistes dominulus (Hymenoptera Vespidae) and the role of linear hydrocarbons in nestmate recognition systems. Journal of Insect Physiology 50, 935-941.
- Martin, S.J., Takahashi, J., Onob, M., and Drijfhout, F.P. (2008). Is the social parasite Vespa dybowskii using chemical transparency to get her eggs accepted? J. Ins. Physiol. 54, 700-707.
- Polidori, C. , M. Geyer and T. Schmitt (2020). Do Sphecodes cuckoo bees use chemical insignificance to invade the nests of their social Lasioglossum bee hosts? Apidologie. 10.1007/s13592-019-00692-x
- Savarit, F. and R. Fénéron (2014). Imperfect chemical mimicry explains the imperfect social integration of the inquiline ant Ectatomma parasiticum (Hymenoptera: Formicidae: Ectatomminae). Myrmecological News 20: 7-14.