Odontomachus fourmis à mâchoires-pièges et catapulte (trap-jaw ants)

Alain Lenoir, mis à jour le 25-Sep-2023

Odontomachus est célèbre pour ses mandibules qui se referment très vite. Dans Sc et Avenir de juillet 2022, on l'appelle même Fourmi odontomaque. Les mandibules d'Odontomachus se ferment en 0,13 millisecondes à la vitesse de 320 km/h. C'est l'organe prédateur le plus rapide et cela permet aussi à la fourmi de se catapulter très vite en cas de danger (Larabee et al 2015, Le Monde 2015). En fait, elles relâchent de minuscules verrous qui bloquent leurs mandibules préarmées, ce qui leur permet de tuer une proie ou de sauter en arrière pour échapper à un prédateur comme un fourmilion. Plus de détails sur MyrmecoFourmis.

(Le Monde 20 mai 2015)

Dans Pour la Science Sheila Patek (2016) compare la frappe éclair de la crevette-mante à d'autres animaux comme la fourmi Odontomachus qui est la plus rapide avec certains termites, avec une accélération record de 67m/s. Pdf et voir sur Youtube une vidéo.

Odontomachus et sa redoutable mâchoire.
Vidéo. La mâchoire supersonique de la fourmi odontomaque livre ses secrets (sciencesetavenir 22 juillet 2022) : "Pour la plupart des fourmis, leurs mandibules sont de délicates baguettes avec lesquelles les insectes ramassent les aliments. Mais chez d'autres, les odontomaques, répandues dans les régions chaudes d'Afrique, d'Asie, d'Australie et d'Amérique du Sud, les mandibules sont de véritables pièges à loup capables de se déclencher et de s'abattre à la vitesse de l'éclair sur leurs victimes. De plus, l'odontomaque semble en mesure de pouvoir répéter l'opération plusieurs fois de suite s'il faut découper sa proie en morceaux !
Mystère : comment fait donc l'insecte pour que son crâne et son organisme résistent à de tels chocs sans se démettre la mâchoire ou la réduire en morceaux ? Car durant cette fulgurante manœuvre, la force exercée sur la fourmi est colossale. Elle équivaut à plusieurs centaines de fois le poids de l'animal et l'accélération du dispositif atteint les 100.000 g ! C'est sur cette énigme balistique que s'est penchée une équipe dirigée par Sheila Patek (Université Duke, aux Etats-Unis) avec des collègues américains et britanniques. Ils publient le résultat de leurs recherches dans un article du Journal of Experimental Biology." (Sutton et al 2022)

Voir aussi le livre de Passera 2021 (pdf original p.27) :
"Le modèle des mandibules-piège se retrouve chez des fourmis contemporaines. Les Odontomachus hantent les forêts tropicales et subtropicales du monde entier. Ces fourmis de grande taille sont des prédateurs efficaces de termites. La brusque fermeture des mandibules sur un substrat dur permet à leurs ouvrières d'effectuer un saut en arrière long de 20 cm, ce qui est très efficace pour échapper à un prédateur. Lorsqu'elles sont en chasse, elles circulent lentement, les mandibules largement ouvertes à 180°. Leurs gros yeux repèrent la proie dont elles s'assurent de la présence par un frôlement d'antennes. Chaque mandibule porte à sa base deux Longues soies sensorielles dirigées vers l'avant. Un pas de fourmi de plus et une soie touche la proie. L'information parvient à une vitesse record aux centres nerveux. Les mandibules se ferment alors à une vitesse foudroyante, entre 0,33 et 1 milliseconde. C'est infiniment plus rapide que l'envol d'une mouche qui nécessite 285 millisecondes,.. et même que le gonflement d'un airbag de voiture qui réclame 15 millisecondes. Ce réflexe est un des plus rapides du monde animal. Lorsque la fermeture s'effectue sur une proie, les dents acérées qui garnissent les mandibules la transpercent. Si le termite s'agite encore, il est achevé d'un coup d'aiguillon."

Photo dans le livre de Passera :

Cette fourmi "vole" grâce à ses mandibules. Sc & Vie octobre 2006, p. 26

Une fourmi qui mord plus vite que son ombre. Déjà dans les années 90. Le Nouvel Observateur, 10-16 février 1994. Odontomachus a la fermeture de mâchoire la plus rapide, un tiers de milliseconde. Pdf

Les effets de la température sur l'odeur des fourmis Odontomachus. On sait que les hydrocarbures sont une barrière physique contre la dessication. Les auteurs brésiliens (Santos et al 2022) ont placé des Odontomachus à des températures différentes en laboratoire (15, 25 et 35°C). Ils ont ensuite fait des tests de reconnaissance et extrait les hydrocarbures. Leur profil d'hydrocarbures varie un peu et cela entraîne des modifications dans le temps d'antennation entre fourmis pour se reconnaître. Voir Hydrocarbures

Les brésiliens ont étudié le comportement de secours sur Odontomachus brunneus en attachant avec un sparadrap une ouvrière dans une boîte. C'est pour imiter la capture de la fourmi par un prédateur. La réponse de secours marche avec une fourmi d'une autre colonie, mais pas avec une autre espèce d'Odontomachus. Les auteurs pensent qu'aux signaux chimiques il y a la stridulation qui vient renforcer le signal (Santos Jr et al 2021).

Selon Science et Vie Junior (Blanchart, avril 2013) : 

Les Odontomachus en Floride sont chassées par Formica archboldi qui utilise l'acide formique. Les Formica collectionnent les têtes de leur victimes. Elles ont la même odeur que leurs proies (hydrocarbures cuticulaires), ce qui leur permet de passer inaperçues. Voir Prédateurs de fourmis

Un sac avec Odontomachus (origine ?) :

Vidéo d'Odontomachus en Guyane (Gérard Renaud) :

Voir
- Blanchart, J. 2013. Les insectes bêtes de guerre. Science et Vie Junior. Avril: 44-55
- Dailygeekshow (2018) Ces fourmis terrifiantes décapitent leurs victimes afin de collectionner leurs têtes. Dailygeekshow.com, 21 novembre 2018, p. https://dailygeekshow.com/fourmi-formica-archboldi-crane-proie-collection/ Avec vidéo
- Larabee, F. J. and A. V. Suarez (2015). Mandible-Powered Escape Jumps in Trap-Jaw Ants Increase Survival Rates during Predator-Prey Encounters. PLoS ONE. 10: e0124871. 10.1371/journal.pone.0124871
- L@ fourmi (2014) Les fourmis "pièges à machoîres" ont un record de la vitesse ! MyrmecosFourmis.fr, 22 avril 2014.
- Le Monde (2015). Une fourmi catapultée par ses mandibules. Le Monde Science et Médecine 20 mai. p.6. Pdf
- Patek, S. (2016). la frappe éclair de la crevette-mante. Pour la Science 465, juillet 2016: p. 50-58.
- Santos Junior, L. C., K. B. Michelutti, R. C. Bernardi, E. P. Silva, C. A. L. Cardoso and W. F. Antonialli - Junior (2022). You smell different! Temperature interferes with intracolonial recognition in Odontomachus brunneus. Sociobiology 69(1): e6235. doi: 10.13102/sociobiology.v69i1.6235. (Lien)
- Santos-Junior, L. C., E. Silva and W. Antonialli-Junior (2021). Do Odontomachus brunneus nestmates request for help and are taken care of when caught? Sociobiology 68: e6022. doi: 10.13102/sociobiology.v68i3.6022.
- 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
- Sutton, G. P., R. St Pierre, C.-Y. Kuo, A. P. Summers, S. Bergbreiter, S. Cox and S. N. Patek (2022). Dual spring force couples yield multifunctionality and ultrafast, precision rotation in tiny biomechanical systems. Journal of Experimental Biology 225(14). doi: 10.1242/jeb.244077.