La mutation «supergène» a transformé les fourmis en reines parasites en herbe

Il y a environ une décennie, des scientifiques observant des fourmis pilleuses clonales ont repéré quelque chose d’étrange : bien que l’espèce soit connue pour être sans reine, quelques fourmis se faisaient passer pour des reines de la colonie, dominant leurs homologues qui travaillaient dur. Ces reines en herbe avaient des bouts d’ailes, ainsi que des yeux et des ovaires géants.

Les chercheurs avaient longtemps supposé que ces « parasites sociaux sans travailleurs » fourmis, qui dépendent d’autres travailleurs pour leur survie, ont acquis ces traits un par un, à travers une série de mutations. Mais maintenant, les scientifiques ont découvert qu’une seule mutation d’un « supergène » peut transformer les ouvrières clonales régulières des fourmis raider () en parasites paresseux ressemblant à des reines.

« Ce fut une découverte choquante », Trible « Buck » de Waring (s’ouvre dans un nouvel onglet), un entomologiste, John Harvard Distinguished Science Fellow et auteur principal de l’étude dans laquelle les résultats ont été publiés, a déclaré à Live Science dans un e-mail. « La fourmi raider clonale est une espèce de fourmi sans reine, et aucune femelle adulte ailée n’a été observée auparavant chez cette espèce. »

Les pseudo-reines naissent avec des ailes qu’elles perdent à l’âge adulte, mais elles conservent des cicatrices visibles. Ils ont la même taille que les fourmis ouvrières, mais leur indifférence générale au travail comme les soins à la couvée, la recherche de nourriture et la défense du nid les distinguent de la colonie.

Les chercheurs ont isolé les parasites et ont découvert que leur progéniture avait également des ailes, suggérant que les traits de reine étaient génétiques. Ils ont effectué des analyses pour confirmer cette observation et ont découvert une mutation dans un « supergène » sur chromosome 13.

Cette mutation unique peut être le commutateur qui a transformé les fourmis pilleuses clonales du « type sauvage » généralement trouvé dans la nature en une variante mutante de la même espèce.

« C’est en fait vraiment surprenant, étant donné que les parasites diffèrent des types sauvages par tant de traits, y compris la morphologie [a segmented thorax]l’anatomie et même le comportement  » Daniel Kronauer (s’ouvre dans un nouvel onglet)professeur agrégé et directeur du Laboratoire d’évolution sociale et de comportement à l’Université Rockefeller de New York, a déclaré à Live Science dans un e-mail.

« Ce que nous décrivons ici est une souche mutante qui est extrêmement étroitement liée à ses ancêtres de type sauvage. Ce n’est donc pas vraiment une espèce différente, mais peut-être ce qui pourrait être considéré comme une forme intermédiaire », a ajouté Kronauer.

Les chercheurs ont noté que les reines en herbe pondaient deux fois plus d’œufs que les fourmis pilleuses clonales ordinaires. Cependant, ils ne peuvent pas laisser leur nombre grossir trop, car ils ont besoin de travailleurs. « Quand ils deviennent trop courants, ils rencontrent des problèmes », a déclaré Kronauer. Les parasites attrapent leurs ailes volumineuses sur leur nymphe peau lors de la mue, et s’il n’y a pas assez d’ouvriers autour pour aider à les démêler, beaucoup d’entre eux meurent.

Le point idéal semble être lorsque les parasites représentent environ un quart de la colonie, selon l’étude publiée le 28 février dans la revue Biologie actuelle (s’ouvre dans un nouvel onglet). Lorsque la proportion de reines en herbe était plus élevée, leur taux de survie a chuté.

Alors que certaines espèces de parasites exclusivement sociaux reines des fourmis existent à l’état sauvage, la fourmi raider clonale est la première documentée à avoir évolué en aspirant au sein de sa propre espèce.

« J’ai été très surpris de trouver ces fourmis », a déclaré Kronauer. « Les parasites sociaux sont généralement très rares et ne peuvent être trouvés que dans quelques colonies de l’espèce hôte. Mais ce qui est fou dans ce cas, c’est que les parasites doivent être apparus dans la colonie hôte via une mutation, plutôt que d’avoir infiltré la colonie. de l’extérieur, ce qui est le cas des parasites sociaux dans la nature. »