Fourmis et pucerons

"Le fermier trait les vaches, la fourmi trait les pucerons."

Les pucerons selon le livre Mille milliards de fourmis :

Alain Lenoir mis à jour 03-Déc-2023

Les fourmis ont inventé l'élevage des pucerons il y a très longtemps, on dit souvent que ce sont les vaches à lait des fourmis. Certaines espèces de pucerons sont associées aux fourmis, on les qualifie de mutualistes, ils fournissent du miellat et sont protégées contre les prédateurs et parasitoïdes, alors que d’autres ne le sont pas et sont mangées (voir Géo 2019). Les fourmis vont aussi défendre les pucerons contre les prédateurs comme les coccinelles qui les mangent.

Voir une belle synthèse : Fourmis et pucerons de B. Corbara (2023)

Voir un article très complet sur les interactions fourmis / coccinelles dans La Hulotte n° 108 (2019) :
- "L'accord secret fourmis-pucerons" : en échange du gardiennage des petits animaux, elles seront grassement rémunérées en nature, sous forme de miellat sucré, livrable à discrétion." "Quand une fourmi a besoin d'un acompte, c'est tout simple : il lui suffit de tapoter sur le dos d'un Puceron avec ses antennes. Celui-ci se transforme immédiatement en distributeur automatique et fait jaillir à l'arrière de son corps une goutte de sirop qu'il tenait en réserve dans sont tube digestif. La fourmi n'a qu'à se servir. Selon une formule célèbre : "Le fermier trait les vaches, la fourmi trait les pucerons."
- Les services des fourmis aux pucerons : elles nettoient les zones de pucerons (cadavres, restes de miellat) où pourraient se développer des moisissures. Et elles font la police contre tous les prédateurs.
- Il existe une autre espèce de coccinelle, la coccinelle magnifique (Coccinella magnifica) qui vit au voisinage des fourmis rousses et qui n'est pas attaquée par les fourmis. Selon La Hulotte on ne connait pas très bien pourquoi.. Répulsif chimique très toxique ? Je propose qu'il s'agit d'un mimétisme chimique.. A suivre.

Fourmis et miellat dans une composition en résine au musée d'histoire naturelle de Berlin :

Les pucerons et autres hémiptères peuvent être transportés dans le nid pour l'hiver ou lorsque la colonie déménage.

Exemple, un transport de coccide :

ou dans Gérard et les fourmis (1932)   et au jardin botanique de Nancy :

Protection contre les prédateurs :

Les fourmis peuvent même sélectionner la couleur des pucerons. Au Japon, on a montré que les pucerons Macrosiphoniella yomogicola ont deux couleurs, la forme noire plus grande et les petit verts. Lasius japonicus (équivalent de notre Lasius niger) sélectionne dans ses élevages 68% de noirs, ce qui correspond à une prédation équilibrée par les coccinelles et les guêpes parasitoïdes (Watanabe et al 2016).

Les deux types de pucerons avec L. japonicus :

Le mutualisme entre fourmis et pucerons est tellement fort que ceux-ci produisent des hydrocarbures cuticulaires qui ressemblent à ceux de leurs fourmis hôtes Lasius (Itino and Endo 2013). Les Lasius savent discriminer les pucerons mutualistes des autres pucerons par les hydrocarbures (Lang and Menzel 2011). Ils doivent apprendre l'odeur de leurs pucerons (Hayashi et al. 2015). Des prédateurs des pucerons sont mimétiques chimiquement des pucerons pour éviter les attaques des fourmis (Lohman et al. 2006). Au Japon, le miellat des pucerons Macrosiphoniella yomogicola régurgité par les Lasius japonicus est riche en dopamine, mais pas pour trois autres amines biogènes (sérotonine, tyramine et octopamine). Cela induit une augmentation de l'agressivité des fourmis envers un prédateur comme une coccinelle, ce qui accroit donc la protection des pucerons. C'est une véritable manipulation des fourmis (Kudo et al 2021). Les pucerons ont des endosymbiontes qui affectent la qualité de leur miellat et de leurs hydrocarbures. Les auteurs ont étudié chez le pucerons Aphis fabae deux espèces de bactéries endosymbiontes (Hamiltonella et Regiella). Ceux-ci modifient le profil d'HCs de leur hôte et cela permet aux fourmis Lasius niger de les différencier. On savait déjà que les L. niger sont capables de reconnaître les pucerons à leur profil d'HCs mais pas que celui-ci est influencé par les bactéries symbiontes (Hertaeg et al 2021).

Des pucerons souterrains (3 espèces sur les 4 étudiées) élevés par Lasius flavus aux Pays-Bas se reproduisent essentiellement par parthénogenèse avec une faible dispersion (Ivens et al. 2012). Dans 60% des dômes de L. flavus on ne trouve qu’un seul clone de pucerons qui se maintient plusieurs années (monoculture) et s’il y a plusieurs clones, ils se trouvent dans des chambres séparées. Les fourmis mangent la plupart des jeunes stades de pucerons pour éviter la compétition pour le phloème, ce qui assure à la fois le sucre (miellat) et les protéines (Ivens et al. 2012).

Les merisiers ont à la base des feuilles des nectaires appréciés par les fourmis, mais elles peuvent en plus démarrer un élevage de pucerons selon Peter Wohlleben (2017) qui parle aussi des fourmis rousses garndes consommatrices de miellat.

Lutte contre les pucerons
On a fait des expériences sur des pommiers infestés par le puceron Dysaphis plantaginea en ajoutant des plants de fève avec Aphis fabae et une source de sucre complémentaire. Cela fait presque disparaître les pucerons du mommier, donc c'est une perspective intéressante de lutte contre les pucerons (Palsson 2020).

Le syrphe est un grand mangeur de pucerons selon le très beau livre de Claire Lecoeuvre et Capucine Mazille, "Les insectes"

Voir Le petit peuple du potager, de Guilaine Bergeret et Rémi Rappe 2021, 43min, Arte.tv.
Très beau film avec des séquences sur la compétition Lasius niger qui exploite les pucerons et les larves de chrysopes qui mangent les pucerons (Pacary 2022).

Oui, même le miellat des pucerons est empoisonné par les néonicotinoïdes (thiametoxame et d’imidaclopride). On pouvait s'en douter.. Une raison de plus pour interdire toutes ces substances !!! Les effets sur les fourmis, principales consommatrices de miellat, ne sont pas connus. Voir Néonicotinoïdes et Le sirop est empoisonné

Voir
- dans la BD Insectes une page sur les fourmis et pucerons 

Voir aussi Les insectes en bande dessinée Tome 4 :

- Exposition - "Puceron Déchaîné" à Agon-Coutainville (50) en mai 2018 : "Tilou, jeune puceron, est esclave des fourmis. Mais ce puceron pas comme les autres veut accomplir son rêve, se libérer du joug des fourmis et devenir libre. Pour se faire, il pourra compter sur son ami et devra faire face à un monde aussi hostile que merveilleux."

- Dans Semences, Jean-Marc Ligny décrit des fourmites (hybrides fourmis - termites) qui élèvent des des sortes de punaises microscopiques bioluminescentes qu'elles mangent (Pdf1, Pdf2).

- Dessine-moi les sciences. Histoire de fourmis (vu le 25 septembre 2021).
Élodie et Quitterie, médiatrices scientifiques de l’unité Sciences de la vie. Sur le site du palais de la Découverte, un joli petit texte sur les fourmis vues par des enfants.

Un beau dessin d'Anne-Catherine Mailleux :

Dans Par la force des arbres d'Edouard Cortès ( 2020 ) : "La caravane de fourmis passe sans halte dans mon refuge. Leur voie suit une branche. Elles traversent le parquet, mon lit puis le toit pour arriver jusqu'aux bourgeons. Elles grimpent en cordée vers les cimes. La visite m'enthousiasme. Quand rien n'est prévu dans la journée, c'est qu'un rien peut la combler. Je suis leur ascension et sors au sommet. Que viennent-elles faire dans les houppiers ? J'observe. L'activité la plus intense et restauratrice de ces mois. Parvenu aux rameaux, je comprends leurs efforts. Elles viennent rendre visite à de bonnes relations : des pucerons tètent l'arbre par les rameaux et les bourgeons. Le chêne les biberonne de sève." "Les fourmis logent en bas mais savent que les pucerons ont amorcé leur tétée quinze mètres plus haut. Le butin ? Elles se délectent du miellat, épais et onctueux, sécrété par les pucerons gorgés de sève. En échange de cette manne sucrée, les fourmis protègent les pucerons contre leurs prédateurs comme la coccinelle. Si la production de miellat se fait attendre, les fourmis tapotent de leurs antennes les dociles pucerons pour les traire. Les voilà devenant paysannes, éleveuses d'un troupeau de puces d'altitude. Ces fourmis, guides des hauteurs, affinent ma perception : la sève est aux bourgeons."

Dans Les fourmis, auteur ?, éd Gamma (1977) :

Et aussi dans Maya l'abeille les abeilles n'aiment pas les pucerons et vont chercher de l'aide auprès des fourmis.

Selon Fourmi verte (1994) :

Voir
- Calvo-Agudo, M., J. González-Cabrera, Y. Picó, P. Calatayud-Vernich, A. Urbaneja, M. Dicke and A. Tena (2019). Neonicotinoids in excretion product of phloem-feeding insects kill beneficial insects. Proceedings of the National Academy of Sciences 116(34): 16817-16822. 10.1073/pnas.1904298116. Libre de droits
- Corbara, B. (2023). Des fourmis domesticatrices. Espèces 50: 36-41.
- Gurdjian, C. (2019) Les 5 infos insolites à savoir sur la fourmi GEO.fr, 24 décembre 2019, https://www.geo.fr/environnement/les-5-infos-insolites-a-savoir-sur-la-fourmi-199210
- Hayashi, M., K. Nakamuta and M. Nomura (2015). Ants Learn Aphid Species as Mutualistic Partners: Is the Learning Behavior Species-Specific? Journal of Chemical Ecology 41(12): 1148-1154. 10.1007/s10886-015-0651-1
- Hertaeg, C., M. Risse, C. Vorburger, C. De Moraes and M. C. Mescher (2021). Aphids harbouring different endosymbionts exhibit differences in cuticular hydrocarbon profiles that can be recognized by ant mutualists. Scientific Reports 11. doi: 10.1038/s41598-021-98098-2
- Itino, T. and S. Endo (2013). Myrmecophilous aphids produce cuticular hydrocarbons that resemble those of their tending ants. Population Ecology 55: 27-34.
- Ivens, A. B. F., D. J. C. Kronauer, I. Pen, F. J. Weissing and J. Boomsma (2012). Ants farm subterranean aphids mostly in single clone groups - an example of prudent husbandry for carbohydrates and proteins? BMC Evol Biol 12: 106.
- Ivens, A. B. F., D. J. C. Kronauer, I. Pen, F. J. Weissing and J. J. Boomsma (2012). Reproduction and dispersal in an ant-associated root aphid community. Molecular Ecology 21(17): 4257-4269. 10.1111/j.1365-294X.2012.05701.x
- Kudo, T., H. Aonuma and E. Hasegawa (2021). A symbiotic aphid selfishly manipulates attending ants via dopamine in honeydew. Scientific Reports 11(1): 18569. doi: 10.1038/s41598-021-97666-w
- La Hulotte (2019). La vie d'enfer de la bête à bon Dieu. n° 108: 39p.
- Lang, C. and F. Menzel (2011). Lasius niger ants discriminate aphids based on their cuticular hydrocarbons. Animal Behaviour 82(6): 1245-1254. http://dx.doi.org/10.1016/j.anbehav.2011.08.020
- Ligny, J.-M. (2015). Semences. Nantes, L'Atalante. 410 p.
- Lohman, D. J., Q. Liao and N. E. Pierce (2006). Convergence of chemical mimicry in a guild of aphid predators. Ecological Entomology 31(1): 41-51.
-  Nothias Jean-Luc. Les amours forcées des fourmis et des pucerons. Le Figaro 13/09/2016 . http://www.lefigaro.fr/sciences/2016/09/13/01008-20160913ARTFIG00234-les-amours-forcees-des-fourmis-et-des-pucerons.php. publié dans l'édition du Figaro du 14/09/2016
- Pacary, C. (2022). Miracles de la nature et scènes d'horreur au potager. Le Monde. 22-23 mai 2022. p.32
- Pålsson, J., M. Porcel, M. F. Hansen, J. Offenberg, T. Nardin, R. Larcher and M. Tasin (2020). Aphid-infested beans divert ant attendance from the rosy apple aphid in apple-bean intercropping. Scientific Reports 10(1): 8209. doi: 10.1038/s41598-020-64973-7.
- Watanabe, S., T. Murakami, J. Yoshimura and E. Hasegawa (2016). Color polymorphism in an aphid is maintained by attending ants. Science Advances 2(9). 10.1126/sciadv.1600606
- Wohllenben, P. (2017). La vie secrète des arbres, Les Arènes. 268p. Pdf merisiers  Pdf fourmis rousses