Quentin AVANZI - Faculté des Sciences

En raison de leurs populations denses, génétiquement apparentées qui vivent dans des nids confinés, les colonies de fourmis sont particulièrement vulnérables aux maladies. Pour limiter ces risques, elles ont développé un large éventail de stratégies d’immunité sociale : l’évitement, la résistance, et la tolérance. En utilisant la fourmi rouge Myrmica rubra, cette thèse explore comment les colonies organisent ces défenses sanitaires face au champignon entomopathogène Beauveria bassiana.

Nous étudions premièrement le lien entre division du travail et immunité sociale en suivant des ouvrières taguées afin de caractériser leurs comportements. L’organisation sociale est structurée en cinq groupes fonctionnels : fourrageuses, fourrageuses intermittentes, domestiques, nourrices et inactives. Nous confrontons ensuite les colonies à un risque sanitaire modéré puis élevé. Le rejet des cadavres à risque modéré est assuré par les fourrageuses intermittentes, tandis que le risque élevé est pris en charge par un éventail plus large d’ouvrières, réduisant la spécialisation mais accélérant le rejet. Certaines ouvrières, plus enclines au toilettage prophylactique, contactent davantage les cadavres, suggérant l’existence d’ouvrières hygiénistes chez M. rubra. Enfin, les fourrageuses présentent la mortalité la plus élevée à la suite de l’infection, reflétant leur immunosénescence.

Un second chapitre examine l’organisation spatiale des stratégies sanitaires. Nous divisons des nids en deux colonies sœurs, exposées soit à une charge pathogène fixe, soit à une charge rejetable. Chaque nid est cartographié en 61 zones, pour lesquelles nous mesurons les toilettages individuels, sociaux et extensifs, la densité et l’activité. Nos résultats indiquent que, les ouvrières inactives se regroupent autour de la reine sans la toiletter, même face à un risque élevé, illustrant ainsi une immunité organisationnelle. Par contraste, l’importance des toilettages à l’entrée du nid illustre une stratégie locale de résistance aux pathogènes.

Le troisième chapitre examine l’équilibre dans l’investissement entre les stratégies sanitaires. Nous mesurons deux indicateurs de fitness, trois indicateurs de résistance et trois indicateurs de tolérance. En présence de cadavres non infectieux les colonies augmentent le toilettage individuel, tandis que la présence de cadavres sporulants entraîne une hausse des trois formes de toilettage. De plus, les colonies compensent les pertes en ouvrières par une surproduction de couvain après l’infection. Elles compensent aussi des coûts énergétiques de l’infection en rapportant davantage de nourriture. Nous observons enfin un compromis général entre stratégie de tolérance et de résistance en condition non infectés, compromis qui disparaît lorsque la colonie est confrontée à des cadavres sporulants.

Ces résultats mettent en lumière les compromis entre différentes stratégies sanitaires opérés par les colonies de fourmis et démontrent leur grande flexibilité dans l’ajustement de ces stratégies.