Mimétisme chimique

Alain Lenoir mis à jour le 23-Sep-2021  

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) ou de "Chemical deception".

- 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; Lenoir et al 2001, Johnson et al. 2001; Lambardi et al. 2007). 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 M. Breed crée un autre nom "Blank slate" pour la même chose (Breed et Bjostad 2004).
Il y a encore peu d'exemples d'insignifiance. Voir Insignifiance chimique

- 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. La reine de Polyergus pour rentrer dans une colonie de Formica hôte pour la parasiter n'a que très peu d'hydrocarbures (voir plus haut) et elle en récupère sur les esclaves. 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). Les papillons tête de mort parasites des abeilles ne sont pas attaqués car ils ne portent pas d'hydrocarbures mais que des acides gras et sont donc "invisibles" (Moritz et al 1991). Le film "Au royaume des fourmis" montre plusieurs exemples de mimétisme chimique où l'intrus obtient l'odeur de l'hôte en se frottant contre lui, en particulier le grillon Myrmecophilus.

- 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 chimique vrai. Il semble aussi que les coléoptères myrmécophiles Oochrotus unicolor qui vivent dans les dépotoirs des Messor barbarus aient un mimétisme chimique très fort avec leur hôte (voir profil), avec production directe des hydrocarbures mais il est imparfait et il est parfois attaqué. C'est sans gravité puisque le coléo à un corps lisse (Parmentier et al 2019, voir Grangier 2020).
Myrmica karavajevi est parasite de Myrmica scabrinodis. Il y a un mimétisme chimique presque parfait entre les hôtes (reine et ouvrières) et la reine parasite, cela induit par exemple qu'en cas de déménagement rapide les nymphes parasites sont évacuées en priorité. En plus il y a mimétisme des vibrations acoustiques. C'est donc une stratégie de parasitisme très évoluée.

Quatre espèces de mouches syrphides Microdon dont les larves sont parasites dans les nids de fourmis Formica cunicularia, Lasius emarginatus et L. distinguendus, se nourrissent des larves de la fourmi hôte. Les larves parasites miment les hydrocarbures des larves de l'hôte. Il semble que ces espèces aient évolué avec leur hôte car isolées 14 jours elles continuent produire les mêmes hydrocarbures.
Les mouches Microdon sont aussi parasites des Myrmica. Les larves de Microdon sont mimétiques avec les hydrocarbures de l'hôte, ce qui leur permet de passer inaperçues (Scarparo et al 2020).

- 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).

- Enfin, encore une possibilité de tricherie chez des guêpes parasitoïdes : se faire passer pour mort..
La guêpe parasitoïde Sphecophaga (ichneumonide) n'a pas du tout les mêmes hydrocarbures que son hôte Vespa orientalis. Cela exclut la possibilité que le parasite pratique du camouflage chimique pour éviter l'agression de l'hôte. Le parasite possède de grandes quantités d'acide oléique, un composant signal de mortalité, qui lui permettrait de passer pour un intrus mort. Il possède aussi de l'oxyde de rose, un répulsif qui lui aiderait à éloigner les agresseurs (Dubiner et al 2020).

Relations entre espèces.
Selon La Hulotte sur la cocinelle à 7 points (n°108, 2019) il existe une autre espèce de coccinelle, la coccinelle magnifique qui vit au voisinage des fourmis rousses et qui n'est pas attaquée par les fourmis. On ne connait pas très bien pourquoi. Répulsif chimique très toxique ? Je propose qu'il s'agit d'un mimétisme chimique.. A suivre.
Les coccinelles à 7 points sont souvent parasitées (jusqu'à 5%) par des guêpes parasitoïdes dinocampe, Dinocampus coccinellidae, qui transforment l'hôte en zombie. Mais la guêpe peut, elle aussi, être parasitée par une autre guêpe, le gélis agile (Gelis agilis, famille Ichneumonidae) qui imite la fourmi noire des jardins (Lasius niger). Le gélis a même poussé la perfection jusqu'à copier la phéromone d'alarme de la fourmi.

Gélis agile :  

Voir
- Fraval, A. (2018) ça vaut bien le sacrifice de quelques nourrissons. Opie-insectes, p. http://www7.inra.fr/opie-insectes/epingle18.htm. Pdf
- Grangier, J.f (2020). La vie presque tranquille d'un commensal. Espèces 35. Pdf
- 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
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- Lenoir, A., Q. Chalon, A. Carvajal, C. Ruel, Á. Barroso, T. Lackner and R. Boulay (2012). Chemical integration of myrmecophilous guests in
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- 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

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-
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