FOURMIS Plongez au cœur d une fourmilière dans l univers de ces insectes sociaux étonnants qui ont su coloniser la Terre entière, du sol au plafond, bien avant nous! Un évènement
SOMMAIRE FOURMIS 4 Notre outil autonome 4 Objectifs 4 Principe 4 Lieux et publics 4 Décor / scénographie 5 Description 6 LES THÉMATIQUES DES FOURMIS 7 QU EST-CE QU UNE FOURMI? 8 Classification 8 Anatomie 9 Société 10 BIODIVERSITÉ 10 Intra espèces 10 Inter espèces 11 LES FOURMIS DANS LEUR ENVIRONNEMENT 14 Alimentation 14 Habitat 15 Prédateurs connus 18 2
L ANIMATION 23 LES MANIPULATIONS 24 Fourmilière des bois 24 Fourmilières tropicales 25 Fourmis à la loupe 26 Wanted mangeurs de fourmis 27 LES JEUX 29 Classification 29 Fourmis en pièces 30 Sur la piste des fourmis 32 SUPPORTS ASSOCIÉS 35 Matériel 35 Références 36 LES PISTES PÉDAGOGIQUES 38 3
FOURMIS NOTRE OUTIL AUTONOME RELAIS D SCIENCES Depuis 10 ans, Relais d sciences est chargé de la diffusion de la culture scientifique et technique auprès des publics bas-normands. Médiateur régional référent entre la communauté scientifique et le public, il vise à susciter la curiosité plus qu à transmettre des connaissances. Riche de son expérience de terrain, il développe ses activités pour soutenir celles et ceux qui souhaitent s impliquer dans des actions de culture scientifique et technique. Relais d sciences est reconnu d intérêt général et a reçu le label national Science et Culture, Innovation du Ministère en charge de la Recherche. Relais d sciences Campus Effiscience 1 rue du bocage 14460 Colombelles Tél : 02 31 06 60 50 www.relais-sciences.org CONTACTS François MILLET Responsable de la médiation scientifique 02 31 06 60 51 fmillet@relais-sciences.org Jean-Marie FOUETILLOU Service éducatif 02 31 06 60 54 service-educatif@relais-sciences.org Permanence le mardi, de 14h à 17h. L outil Fourmis nous plonge dans l univers de ces insectes sociaux vivant aussi en forêts tropicales. Il offre également une comparaison avec les Fourmis des bois de nos régions. Ces insectes sont des animaux étonnants capables de vivre dans les steppes désertiques et jusque dans les jungles équatoriales, en passant par notre jardin bien sûr! Les fourmis participent à l équilibre des forêts tropicales humides, leur importance écologique est considérable. On estime la biomasse des fourmis de la forêt amazonienne à 15 % de la biomasse totale des animaux d Amazonie! Elles forment à elles seules la moitié de la biomasse animale, et elle représente 90 % des arthropodes rencontrés dans les canopées. Elles sont des millions de milliards d individus à coloniser la Terre du sol au plafond, puisque certaines habitent dans des galeries souterraines alors que d autres sont plutôt arboricoles. Il en existe environ 12 500 espèces connues et décrites (estimation en 2009), probablement 25 ou 30 000 espèces au total. En Amazonie, on a dénombré 365 espèces de fourmis sur 5 ha de forêt péruvienne (en Europe environ 400 espèces)! Elles se distinguent dans le monde animal par leur façon de vivre en société. Une colonie peut contenir de quelques dizaines à plusieurs millions d individus! OBJECTIFS PRINCIPES Associer les sciences à la notion de plaisir chez le public. Associer les questions de sciences avec des questions d environnement et de citoyenneté. Proposer un regard croisé entre les sciences, la culture et la société sur le thème abordé. Changer le regard du visiteur sur le monde qui nous entoure. Des éléments d accroche visuelle. Des éléments de découverte autonome. Des manipulations ou des jeux animés. LIEUX ET PUBLICS Espaces publics ou culturels, centre de loisirs et écoles, fêtes et manifestations. Familles, jeunes de 6 à14 ans en classes ou centres de loisirs et adultes individuels ou en groupes. 4
DÉCOR / SCÉNOGRAPHIE Le monde des fourmis s offre à vous! L outil Fourmis est une installation autonome : elle peut être laissée à la disposition des publics. Cette installation est composée de 9 modules accompagnés d instructions d utilisation et d affiches A3 sur le thème des fourmis. De par sa simplicité d installation, l ensemble de ces modules peut être installé sur un même site, regroupé, ou éclaté en autant de petites bornes interactives. C est un parcours de découverte qui est proposé à un public varié, individuel ou familial. Autonome, l ensemble du dispositif Fourmis ne nécessite pas la présence permanente d un animateur. Néanmoins, Relais d sciences assure en amont la formation de votre personnel à l utilisation des matériels et aux thèmes abordés. THÈMES QU EST-CE QU UNE FOURMI? Classification. Société. BIODIVERSITÉ INTRA ET INTER ESPÈCES Fourmis champignonnistes. Fourmis tisserandes. Petites Fourmis de feu. Fourmis légionnaires. Fourmis des bois. Fourmis noires de nos jardins. LES FOURMIS DANS LEUR ENVIRONNEMENT Alimentation. Habitat. Prédateurs connus. 5
DESCRIPTION Pour découvrir certaines espèces de fourmis des forêts tropicales, l outil invite le public à manipuler les différents modules. LES ANIMATIONS 1- Des expériences et des fabrications à découvrir sur le site Internet www.relais-sciences.org/ov/ sur les fourmis, parmi d autres thématiques : - fabriquer une fourmilière, - fabriquer un aspirateur à insectes, - etc. 2- Des manipulations : - Fourmilière des bois : Une maquette de fourmilière à manipuler permet d observer l intérieur de l habitat des Fourmis des bois de nos régions. - Fourmilières tropicales : Trois maquettes, plus petites, de fourmilières tropicales mettent en évidence les différences de construction de ces structures. Chaque maquette s ouvre et laisse découvrir son intérieur avec un texte. - Anatomie d une fourmi : Une maquette sur l anatomie d une fourmi et des fourmis tropicales à observer. - Fourmis à la loupe : Des observations de fourmis sont rendues possibles à l aide d une loupe binoculaire. - Wanted mangeurs de fourmis : Des fiches à la manière d un wanted permettent de découvrir des espèces animales qui mangent les fourmis. 3- Des jeux : - Classification : Un jeu pour comprendre ce qu est un insecte, il s agit de trier les animaux par rapport à une classification précise. - Fourmis en pièces : Plusieurs puzzles donnent la possibilité de retrouver des éléments anatomiques de différentes castes de fourmis. Leur corps est divisé en trois parties, il s agit d associer ces parties pour retrouver le bon insecte. - Sur la piste des fourmis : Un quiz avec une série de questions diverses et variées sur les fourmis en général. 6
LES THÉMATIQUES DES FOURMIS QU EST-CE QU UNE FOURMI? BIODIVERSITÉ LES FOURMIS DANS LEUR ENVIRONNEMENT 7
QU EST-CE QU UNE FOURMI? Les premières fourmis connues seraient apparues à la fin du Crétacé et seraient une évolution des guêpes du jurassique. Morphologiquement, elles se distinguent des autres insectes principalement par des antennes avec un coude marqué et par un pédoncule en forme de perle formé des premiers segments abdominaux. Chez les guêpes, ils sont joints au thorax. Ce pétiole intercalé donne à l'abdomen une plus grande mobilité par rapport au reste du corps. Pour connaître l espèce, il suffit d observer la forme du pétiole. Hormis les milieux aquatiques et les zones polaires et glaciaires permanentes, ces insectes se sont adaptés à presque tous les milieux terrestres et souterrains. On en a retrouvé en Asie du Sud-Est jusqu au fond d une grotte de 22 km de long! CLASSIFICATION On utilise la classification phylogénétique pour apporter des informations sur le degré de parenté entre les êtres vivants et donc sur l évolution des espèces. Les êtres vivants sont classés en se fondant sur les caractéristiques qu ils partagent (vertèbres, plumes, bec,...) parce qu ils les ont héritées d un ancêtre commun. Contrairement aux classifications antérieures, elle ne prend pas en compte ce qu ils n ont pas, par exemple l absence de vertèbres considérée autrefois comme une caractéristique permettant d inclure un animal dans le groupe des invertébrés. Un insecte n a pas de colonne vertébrale, son corps, dit articulé, est divisé en 3 segments avec 3 paires de pattes. Les insectes font partie de l embranchement des arthropodes, animaux invertébrés à squelette externe chitineux et dont le corps est annelé. Les membres, ou appendices, sont composés d'articles. Les arthropodes prennent en compte plus de la moitié des espèces animales regroupés en 9 classes dont les arachnides, les crustacés, les insectes et les myriapodes. Les fourmis sont des insectes qui font partie de l ordre des Hyménoptères, comme les abeilles, les bourdons et les guêpes. Leur famille est celle des Formicidés. Elle est composée d une vingtaine de sous-familles, dont voici les plus importantes : - les Ponérinés sont des fourmis primitives, reines et ouvrières à aiguillon. Les reines ne se distinguent généralement que difficilement des ouvrières ; le passage d une caste à l autre se fait plutôt par des formes de transition. Elles diffèrent des autres fourmis par la base de l abdomen : le pétiole se compose d un segment avec un nœud et l anneau abdominal qui suit est séparé du gastre par une encoche très nette. Les nymphes sont toujours enveloppées par un cocon. Cette sous-famille habite surtout les pays chauds. En France, elle est représentée par 7 espèces. - les Dolichodérinés ont un pétiole à un nœud et les nymphes sont nues (dépourvues de cocon). Les représentants de cette sous-famille peu nombreuse (9 espèces en France) possèdent un pétiole à écaille en position basse et incliné vers l avant, contrairement à celui des Formicinés. Le gastre, ou abdomen, n est composé que de 4 segments chez les reines et ouvrières. L aiguillon est atrophié. Les espèces particulièrement connues en France sont Tapinoma erraticum. 8
- les Myrmicinés sont des fourmis à aiguillon dont le pétiole à deux nœuds. Elles se distinguent facilement des autres fourmis par leur pétiole abdominal. Il se compose toujours de deux segments en forme de nœuds qui correspondent aux 1er et 2nd segments abdominaux. Reines et ouvrières possèdent un aiguillon, et certaines espèces peuvent infliger des piqûres très douloureuses. Les nymphes ne sont pas enveloppées d un cocon comme chez la plupart des fourmis à écaille (Myrmicinés, Dolichodérinés, Formicinés). En France, on trouve 106 espèces de Myrmicinés. Les espèces particulièrement connues en France sont Myrmica scabrinodis, Myrmica Rubra, Tetramorium caespitum, Leptothorax Tuberum, Diplorhoptrum fugax (ou Solenopsis fugax), Crematogaster scutellaris, Pheidole pallidula, Messor sp. - et enfin, les Formicinés sont des fourmis à cocon dont le pétiole, formant une écaille plate et dressée, est entre le thorax et l abdomen. Le gastre, derrière le pétiole, se compose de 5 segments chez les ouvrières et les reines contrairement aux Dolichodérinés. L aiguillon est atrophié mais les glandes à venin sont totalement développées ; l acide formique est rejeté l abdomen relevé, après que les mandibules aient infligé une blessure. Chez presque toutes les espèces, les nymphes sont enveloppées d un cocon. Ce cocon ne fait défaut que chez les Camponotus truncatus, une espèce rare. 55 espèces des Formicinées sont présentes en France. ANATOMIE La fourmi possède un système sensoriel, digestif, circulatoire, les glandes, ainsi qu un système nerveux peu développé comparativement à celui de l être humain, un millions de fois moins de neurones. Les différents organes internes des fourmis présentent des fonctions particulières : - Le cerveau, doté de 500 000 neurones, contrôle les yeux, composés de 1300 hublots ils permettent une vision panoramique à 180. Certaines fourmis voient à plusieurs centaines de mètres tandis que d autres sont quasi aveugles. Il contrôle également la chaîne nerveuse composée de 3 ganglions thoraciques pour chaque paire de pattes et de ganglions abdominaux. Les glandes ont de nombreuses fonctions, pour en citer quelques unes, les glandes venimeuses identiques à celles des guêpes, les glandes métapleurales, qui sécrètent des substances antiseptiques protégeant la fourmi et son nid contre les attaques microbiennes ou encore les glandes métathoraciques, spéciale aux fourmis, au niveau des pattes postérieurs, qui contribue sans doute au repérage ou à la défense des individus. Enfin, il assure les contrôles moteurs notamment vers les pattes. - Le tube digestif part de la bouche, passe par l œsophage situé dans le thorax et arrive dans l estomac ou le jabot social dans l abdomen, second estomac qui constitue un stock de graisses et de sucres sous forme de liquide et prêt à être régurgité lors de la trophallaxie. - Les nerfs partent des antennes en haut de la tête. Ces antennes sont recouvertes de cils tactiles à la fois organe des sens pour le goût et l odorat et de communication. Le cœur, qui se contracte au niveau de l abdomen, assure la circulation du sang vers l avant de l insecte. On trouve la glande à poison, qui contient l acide formique utilisé pour tuer ses proies ou se défendre, le rectum et l anus dans l abdomen. - Les mandibules se situent au niveau de la bouche et permettent de broyer les aliments et peuvent servir de pinces, outils ou armes pour défendre la colonie contre d éventuels agresseurs par exemple. Le pétiole est une articulation efficace entre le thorax et l abdomen qui donne de la souplesse aux fourmis. Pour les fourmis qui possèdent un aiguillon (sauf les Formicinés), cet organe très riche en récepteurs sensoriels, est utile afin d injecter le venin aux proies. 9
SOCIÉTÉ Les fourmis sont des insectes sociaux tout comme les guêpes, les abeilles et les termites. Elles s organisent en colonies contenant de quelques dizaines à plusieurs millions d'individus ; il existe même chez certaines espèces des supercolonies, des colonies de colonies. Ce sont des animaux eusociaux, c est-à-dire que leur mode d'organisation sociale est divisé en diverses castes. Elles font preuve d une intelligence collective leur permettant de retirer un bénéfice de leur instinct grégaire. Les individus fertiles, tels que les reines et les mâles, sont chargés de la reproduction tandis que les autres, les individus non fertiles appelées ouvrières, s'occupent de les nourrir et de les protéger. Cet altruisme procure une probabilité de survie plus grande à la colonie. À long terme, tous les individus travaillent pour la fourmilière qui peut-être considérée comme un super-organisme. Néanmoins certaines études ont démontré l existence de fourmis passives, jusqu à 50 % dans certains cas. Elles ne se mettent en mouvement que lorsque leur seuil d activation est dépassé, lors d une attaque de la fourmilière par exemple. Cette organisation se manifeste également par une division du travail, chaque type d ouvrière ayant un rôle bien précis, et par une absence de séparation franche entre les différentes générations. BIODIVERSITÉ INTRA ESPÈCES Toutes les fourmis, quelque soit les espèces, sont identiques sur le plan anatomique. Comme tous les insectes, elles ont un corps en trois parties, la tête, le thorax et l abdomen. Elles ont trois paires de pattes, une paire d antennes et une paire de mandibules. On parle de castes pour désigner l existence de groupes sociaux au sein de la colonie. Chacun de ces groupes comprend des fourmis de tailles et de formes différentes. Seuls les individus sexués ont deux paires d ailes, les reines les perdent après leur vol nuptial. À l'exception des individus reproducteurs, la plupart des fourmis sont aptères (sans ailes). Périodiquement, des essaims de nouvelles reines et de mâles quittent la colonie pour se reproduire. Les mâles meurent ensuite rapidement, tandis que les reines survivantes et fécondées fondent de nouvelles colonies ou, parfois, retournent dans leur fourmilière natale. La reine est la seule à pondre des œufs fécondés dans la fourmilière. Toutes les fourmis de la colonie sont donc issues de la même mère! Une famille de fourmis sans père vivant dans la fourmilière! Chez certaines espèces dites poligynes contrairement aux monogynes, plusieurs reines cohabitent dans la même fourmilière. La reine est reconnaissable à sa grande taille, à son gros abdomen et surtout à son thorax bossu. Elle peut vivre jusqu à 25 ans (record de 28 ans en laboratoire pour une reine Fourmi noire des jardins), et à sa mort, c est toute la fourmilière qui décline. 10
Les ouvrières sont les plus nombreuses et se chargent de toutes les tâches matérielles dans le nid. Elles sont nourrices, maçonnes, nettoyeuses, fourrageuses ou gardiennes. Les ouvrières ne vivent que quelques mois. Les soldates ou gardiennes sont des ouvrières plus grandes que les autres et qui ont parfois une grosse tête. Elles sont nommées soldates uniquement s il existe des différences morphologiques par rapport aux autres ouvrières. Le couvain représente tous les œufs fécondés, les larves, les nymphes ou cocons. INTER ESPÈCES Les fourmis des tropiques sont toutes étonnantes ; certaines cultivent des champignons, d autres construisent des nids de feuilles ou encore, dévorent tout sur leur passage. Fourmis soldates (crédits : www.sxc.hu) Les Fourmis champignonnistes Appelées aussi Fourmis parasol par allusion aux confettis de feuilles qu elles transportent, les Fourmis Attine ou encore Fourmis Manioc cultivent un champignon qui leur sert à la fois de nourriture et d habitation. Vivant en symbiose avec lui, on peut considérer cet co-évolution comme une forme d agriculture datant de plusieurs millions d années. Elles sont présentes uniquement en Amérique tropicale et sur certaines îles des Caraïbes, où elles font de très gros dégâts dans les cultures. En Amérique, on a pu constater qu elles étaient capables de défeuiller entièrement un arbre en une nuit! Une colonie composée d une reine et de plus d un million d ouvrières consomme autant qu une vache! Les fourmis découpent en morceaux les feuilles et les fleurs avec leurs mandibules très tranchantes, tournant ensuite en rond sur elles-mêmes pour décrocher les morceaux. Elles les transportent en les tenant au dessus de leurs têtes pour les amener jusqu à la fourmilière. Le nid se trouve sous la terre à plusieurs mètres. Quand il est ancien, il peut occuper en profondeur plus de 10 m 3 et comprendre plusieurs centaines de chambres souterraines. Seul un monticule large, plat et dégagé émerge à sa surface allant de 8 à 15 m de diamètre. Tous les petits végétaux, les déblais de terre et divers rejets s entassent aux orifices. Les feuilles ne sont pas consommées mais mâchées pour être réduites en un broyât de feuille, sorte de pâte maintenue à une température constante qui sert de substrat au champignon (voir aussi page 15). Les fourmis produisent une bactérie anti-fongique qui protège le champignon domestique contre les champignons ennemis. Fourmis champignonnistes (crédits : www.guyane-guide.com) Les Fourmis tisserandes Présentes en Afrique, en Asie et en Australie, ces fourmis réalisent de surprenants nids de feuilles dans les arbres. Elles construisent la fourmilière à l aide de feuilles qu elles rapprochent et maintiennent avec le fil de soie des larves. Pour cela, les fourmis utilisent leur poids pour faire plier les feuilles et les accrocher entre elles. Ce sont les fourmis agrafes qui s en chargent. En séchant, le fil de soie durcit et solidifie le nid. En Asie et en Chine, ces insectes sont utilisés dans la lutte biologique pour protéger les arbres fruitiers contre les herbivores. Les petites Fourmis de feu Appelées aussi Fourmis électriques, Wasmannia auropunctata, en raison des décharges ressenties au moment des piqûres, elles sont néfastes pour les animaux de compagnie et le bétail. En effet, elles induisent une maladie incurable appelée kératite de Floride qui, pour les cas les plus graves, peut provoquer la cécité. Fourmis tisserandes (crédits : www.kimonte.com) 11
Cette espèce invasive peut former des supercolonies. Elle se trouve sur de nombreux continents. Au Cameroun, il a été prouvé que toutes les Fourmis de cette espèce présente sur le territoire font partie d une seul et même supercolonie. Ces fourmis envahissent tout et ne laissent aucune place aux autres espèces, réduisant la biodiversité du lieu. L agriculture devient impossible en raison des monticules de terre qui bloquent l accès des champs aux machines. Une particularité chez cette espèce est que les individus sexués ne possèdent jamais d ailes et ne font donc pas de vol nuptial. Les Fourmis légionnaires Nomades, elle vivent dans les forêts et la savane. On les trouve en Amérique du Sud et en Afrique. Il n est pas souhaitable de croiser la route de ces fourmis carnivores car elles sont agressives et s attaquent à tout ce qui bouge ; leurs morsures et leurs piqûres sont très douloureuses. Les soldates ont une tête blanche et possèdent de redoutables mandibules hypertrophiées. Elles organisent des raids à la recherche de nids de guêpes, d autres fourmis, ou de n importe quel insecte, parfois même de petits vertébrés comme les lézards ou oisillons qui ont le malheur de se trouver sur leur chemin. Une espèce en Guyane, Eciton burchelii, se déplace en un front uni de 15 à 20 mètres de large, d autres se subdivisent ou font des colonnes de plus en plus petites. Composée de 200 000 à 500 000 individus, la colonie s active à l aube. Quelques ouvrières déposent des phéromones pour marquer la piste, puis elles réintègrent la foule. Le front s élargit en éventail au fur et à mesure que la colonne de départ s allonge. Fourmis légionnaires (crédits : www.fourmisdumonde.unblog.fr) Toutes les cavités du sol et de la végétation seront inspectées pour découvrir une proie. Lorsque cela se produit les fourmis émettent des phéromones attractives pour alerter les autres. Si la proie est trop grosse, elle est découpée par les ouvrières pour être transportée vers l arrière par de petits groupes. Ces fourmis, chargées de ramener leur butin, passent par le centre de la colonne créant une triple voie de circulation. Les soldats, étant beaucoup moins mobiles que les autres catégories d ouvrières, se répartissent à la périphérie de la colonne où ils assurent la protection de la colonie. Après quelques semaines, elles se déplacent sous forme de grands convois de plusieurs millions d individus cherchant un nouveau campement, comme par exemple une cavité protégée au sol, une souche ou un tronc oblique. Les fourmis se cramponnent et s attachent les unes aux autres formant de longues chaînes qui pendent. Ces chaînes s organisent entre elles et s unissent, formant progressivement un cylindre de près d un mètre de diamètre à l intérieur duquel se concentre la reine et toutes les ouvrières s occupant du couvain. Deux événements, qui se succèdent régulièrement, rythment la vie de la colonie : l éclosion des œufs et l émergence de nouveaux adultes des nymphes issues de la génération précédente ; la fréquence des raids augmente alors et la colonie est très excitée. Cette phase dure entre deux et trois semaines où la colonie bivouaque chaque jour dans un nouvel emplacement. Elle se stabilise ensuite et réduit son activité de chasse pendant que la reine va pondre entre 100 000 et 300 000 œufs. Il n existe pas vraiment de risque pour un humain, sauf s il est dans l incapacité de bouger. Il serait alors tué par des milliers de piqûres sans pour autant être dépecé et dévoré! Un petit mammifère captif peut être tué par des Fourmis légionnaires par injection de venin, mais elles ne feront qu entamer les parties les plus tendres de son corps. 12
Les fourmis de nos régions, par exemple les Fourmis des bois, sont très utiles à l équilibre des forêts. Les Fourmis esclavagistes, quant à elles, adoptent un comportement très particulier pour survivre. Les Fourmis des bois Appelées également Fourmis rousses, Formica rufa, ces insectes construisent des fourmilières en forme de dôme adossé au pied d un arbre ou sur une vieille souche. Monticule de brindilles ou d aiguilles de pin, sa hauteur peut atteindre 1m50. La fourmilière est souvent située en lisière de parcelles boisées ou de petites clairières. La partie souterraine est beaucoup plus impressionnante. Ces fourmis ne possèdent pas de dard et ne piquent donc pas, mais elles projettent de l acide formique avec une force impressionnante à plus de 50 cm. Avant de ramener la proie à la fourmilière, elles injectent de l acide dans les blessures puis la déchiquettent. Elles habitent plutôt l hémisphère nord dans les forêts de résineux ou de feuillus. Certaines espèces ont été réintroduites pour renforcer la protection des arbres contres les insectes nuisibles. La disparition de ce prédateur naturel serait dramatique : elles sont donc aujourd hui protégées. Fourmis des bois (crédits : Alain Lenoir) Les Fourmis noires de nos jardins Du genre Formica, les Fourmis noires, Lasius niger, peuvent compter 15 000 individus dans une colonie. Elles vivent dans les milieux boisés, ouverts et même urbains. Mesurant entre 3 et 4 mm et de couleur brun-noir à orange, elles ont des antennes coudées et mobiles afin d identifier la direction et l intensité des odeurs. La durée de vie d une reine peut atteindre 15 ou 20 ans. C est une fourmi opportuniste qui se nourrit principalement de liquide sucré, appelé miellat et produit par les pucerons. Même si elles ne piquent pas, elles protègent les pucerons contre les prédateurs en échange de ce miellat. Elle consomme aussi divers insectes morts et différentes espèces de végétaux. Leur rôle écologique est de nettoyer l environnement en consommant des déchets organiques et des insectes morts. 13
LES FOURMIS DANS LEUR ENVIRONNEMENT ALIMENTATION Ce sont les ouvrières qui se chargent de récolter la nourriture destinée à l ensemble de la colonie. Elles représentent entre 10 et 20 % de l ensemble de la population, chacune d entre elles doit ramener de la nourriture pour 5 à 10 autres fourmis. Il existe différents types de régime alimentaire chez les fourmis : Les Fourmis omnivores De nombreuses espèces de fourmis mangent plusieurs sources de nourriture. Le miellat des pucerons est un met très apprécié des fourmis qui le récoltent sur leur troupeau de pucerons. Ces insectes consomment la sève des plantes grâce à leur trompe appelée rostre. Ils sécrètent ensuite des excréments sucrés que les fourmis récupèrent en caressant le dos des pucerons. Après la traite de plusieurs pucerons, les fourmis retournent au nid régurgiter aux autres son stock de liquide sucré. Cet échange de sucre se fait pour une protection des fourmis contre les coccinelles friandes de pucerons. Les fourmis aiment les jus sucrés c est pourquoi elles récoltent le nectar des fleurs et recherchent également des fruits abîmés faciles à consommer quand la peau est entamée. Elles consomment également des graines, qui sont mâchées pendant des heures pour être consommables, et d autres insectes. Les Fourmis des bois, par exemple, ont besoin de 3500 proies chaque jour pour nourrir 150 000 individus, ce qui représente pour toute la saison d activité un total de 400 000 proies! Leur régime est composé de 43 % de miellat de pucerons, 41 % de proies animales, 9 % de sève, 5 % de graines et 2 % d autres aliments divers. Ce sont donc des fourmis omnivores. Les Fourmis carnivores Base de leur alimentation, la viande est consommée sous la forme d insectes. Les cadavres de petits animaux sont aussi mangés. Ces fourmis font partie des nettoyeurs de la forêt. Pour immobiliser une proie, elles injectent du venin à l aide d un aiguillon dans le corps de la victime. Lorsque la proie est trop grande, plusieurs fourmis viennent à la rescousse. Les Fourmis des bois, quant à elles, déposent de l acide formique au niveau des morsures. Certaines Fourmis sont plutôt spécialisées dans leur choix d aliments, c est le cas des Fourmis granivores et champignonnistes. Les Fourmis granivores Ce sont des Fourmis qui consomment principalement des graines avec en complément des petits insectes trouvés morts. Elles détachent les graines des plantes ou les récoltent au sol pour les amener à la fourmilière. Elles sont ensuite stockées pour être consommées tout au long de l année. Ce sont les soldates à grosse têtes qui décortiquent et broient les graines. Les déchets des graines sont finalement rejetés tout autour des entrées formant des cratères volumineux. 14
Les Fourmis champignonnistes Ces fourmis cultivent à l intérieur de la fourmilière un champignon qui produit des boules que mangent les larves. Les adultes se contentent des sucs des plantes qu elles découpent. Pour cela, elles fabriquent un terreau à base de végétaux qu elles découpent minutieusement. Les morceaux de champignon sont ensuite repiqués dans ce terreau où il va se développer et produire ces fameuses têtes ou boules. (voir aussi page 11). HABITATS Les fourmis vivent dans des fourmilières souterraines ou arboricoles. Véritable maison pour toute la colonie, elle constitue le centre de la vie communautaire. Certaines fabriquent des fourmilières très particulières : - des dômes d aiguilles ou de brindilles par les Fourmis des bois, - des nids de feuilles par les Fourmis tisserandes, - des nids en carton, - des nids dans le bois ou dans des branchettes, - des petits nids dans des galles de végétaux. - et même dans les habitations humaines, à l intérieur des murs, des plafonds ou des poutres. Fourmilières souterraines La fourmilière est creusée dans le sol à l aide d une multitude de galeries et de chambres souterraines dont la répartition est très variable selon les espèces. Elle peut être creusée dans le sable, l argile, sous des pierres ou dans un vieil arbre mort (voir schéma page 24). Les fourmis utilisent leurs mandibules comme des pelles tandis que leurs pattes ratissent le sol pour confectionner des boulettes faisant office de mortier. Exemple de fourmilière de nos régions en forme de dôme (genre Formica) Rien ne se perd! La terre issue du creusement des galeries et des loges dans le sol est utilisée pour fabriquer le dôme. 15
Fourmilières arboricoles On appelle plantes myrmécophytes les plantes qui permettent aux fourmis de s y installer. Ces deux organismes vivent en symbiose, chacune des deux espèces rendant service à l autre. MYRMECODIA BECCARI Certaines plantes logent des colonies de fourmis. C est le cas de Myrmecodia beccari, une plante épiphyte de la famille des Rubiacées mesurant environ 25 cm. Ces plantes poussent en Asie tropicale et en Océanie sur de très nombreux arbres, depuis la mangrove à la forêt primaire et secondaire, dans les hautes terres ou au sol parmi les mousses et les fougères et à une altitude comprise entre 2500 et 3000 mètres. Ces tiges feuillues sont énormes et pleines d épines. C est la tige tubérisée qui est creusée de nombreuses galeries et de chambres. Ces cavités naturelles permettent de stocker l eau nécessaire à la plante, surtout à la saison sèche. Les fourmis, principalement des Iridomyrmex sp. dans le Myrmecodia Jackson, s y installent dès la formation de la première cavité dans la plante. On trouve également des Fourmis Pheidole megacephala dans des plantes de provenance indomalaise. Même si des études montrent un développement des galeries de Myrmecodia sans fourmis, elles participent néanmoins au développement harmonieux de la plante. En effet, elles chassent tous les autres insectes et fournissent des débris d insectes dans la litière, ressources nutritives (sources d azote) importantes pour la plante. Fourmilière dans un Myrmecodia (crédits : http://fern72.free.fr/) CECROPIA C est un arbre également très apprécié des fourmis. En Guyane, la symbiose entre les Fourmis Azteca et le Cecropia est fréquente. Cet arbre de lisière, appelé aussi bois canon (on appelle bois canon tous les arbres du genre Cecropia), pousse en bord de piste ou de rivières, des anciens abattis ou des grands chablis en forêt, pour résumer : dans des zones bien ensoleillées. Il vit environ 50 ans et mesure 15 m à l âge adulte, poussant de 2,5 m tous les ans. Son tronc est de couleur blanche et il est segmenté comme un bambou. La fourmilière se situe à l intérieur des branches creuses de l arbre formant entre chaque insertion foliaire un tube, ce qui ressemble un peu à la tige d un bambou. Chaque partie est séparée par un mince diaphragme que les fourmis percent de petits trous ronds pour passer d une chambre à l autre. La reine occupe un nid construit dans une chambre qui ne communique pas directement avec l extérieur tandis que les autres chambres sont pour les ouvrières, le couvain, et les réserves alimentaires. Toutes les fourmis communiquent alors par de petits orifices percés entre les chambres dont la majorité d entre elles ont des sorties vers l extérieur. Cet arbre, qui ne contient pas de latex, est un met convoité par les herbivores ; les Fourmis Azteca agissent comme des gardes du corps en le protégeant ainsi de leurs attaques, mais également en détruisant les bourgeons et les vrilles de toute plante invasive comme les lianes. Elles empêchent les attaques d autres fourmis prédatrices, en particulier les Fourmis Attine, qui à la recherche de feuilles pour leur champignon défolieraient l arbre rapidement. Elles patrouillent le long des tiges ou attendent en embuscade, mandibules ouvertes, les intrus qui se poseraient sur l arbre. Les autres fourmis vaquent à leurs occupations entrant et sortant des différentes chambres. Les Fourmis Azteca ne descendent jamais de l arbre. Cecropia (crédits : www.guyane-guide.com) 16