Une fourmi qui échappe à son pire ennemi grâce à la force de ses mandibules

Les animaux  savent déployer pour échapper à leurs prédateurs de nombreuses stratégies de défense . L’une des plus remarquables vient d’être observée par des entomologistes et biologistes de l’University of Illinois, Urbana-Champaign et de la Smithsonian Institution, Washington, aux Etats-Unis. Il s’agit de celle utilisée par des fourmis Odontomachus brunneus munies de très puissantes mandibules. Lorsqu’elles tombent dans le piège en forme de cône creusé dans le sable par une larve de fourmilion, en dirigeant vers le sol leurs mandibules et en les claquant rapidement, elles arrivent très souvent à se projeter hors de l’atteinte de leur prédateur.

Fig.1. Photographies : A) d’une fourmi Odontomachus brunneus. B) d’une larve de fourmilion. C) de trois pièges de larves de Fourmilion. D) de l’insecte adulte. Crédit Wikipedia C.C. A) N. Burkett-Cadena, B) Aiwok, C) Cyron Ray Macey, D)Daryona

Fig.1. Photographies :
A) d’une fourmi Odontomachus brunneus.
B) d’une larve de fourmilion.
C) de trois pièges en cônes de larves de Fourmilion.
D) de l’insecte adulte.
Crédit Wikipedia C.C.  A) N. Burkett-Cadena, B) Aiwok, C) Cyron Ray Macey, D)Daryona

Le piège de la larve de fourmilion

Les fourmilions adultes sont des insectes ailés au long abdomen et aux longues ailes qui les font ressembler à des libellules. Ils sont en général prédateurs de petits insectes de taille inférieure à la leur. Les larves de certaines espèces forment des entonnoirs dans des sols sablonneux. Elles se cachent au centre et projettent du sable sur leurs proies, le plus souvent des fourmis, pour les faire tomber entre leurs mandibules? Celles- ci, en forme de crochets très acérés, sont creusées d’un canal qui permet l’injection de suc digestif dans la proie et l’absorption de celle-ci une fois digérée.

La vidéo suivante montre la capture d’une fourmi dans ce type de piège. L’image est fortement ralentie, elle est filmée par une caméra rapide à 500 images/seconde.

Crédit Wikipedia C.C. PLOS ONE  Fredrick J. Larabee,, Andrew V. Suarez

On y observe bien la projection de grains de sable qu’effectue  la larve pour faire tomber la fourmi entre ses griffes.

Les caméras rapides, qui prennent couramment jusqu’à 10 000 images par seconde, permettent d’analyser de nombreux phénomènes biomécaniques du monde animal. La vitesse relativement faible utilisée ici (500 im/s) est bien adaptée à ce type de mouvements.

 

Les fourmis à puissantes mandibules

Certaines espèces de fourmis, comme celles du genre Odontomachus, sont munies de puissantes mandibules. Celles-ci ont une sorte de ressort qui leur permettent de se fermer à des vitesses de 60 m/s, bien supérieures à celles observées pour d’autres mouvements animaux. La force qu’elles exercent est de l’ordre de 300 fois leur poids. Cette mâchoire leur est utile pour capturer des proies à déplacement rapide ,comme les collemboles, ou celles qui projettent des liquides de défense chimique, comme les termites. On avait déjà observé que ces coups de mandibules servaient à l’expulsion de fourmis étrangères à la fourmilière. Celles-ci sont alors lancées loin de l’entrée du nid.

Mais ce mécanisme peut aussi leur sauver la vie lors de leur chute dans le piège d’une larve de fourmilion. En claquant leurs mandibules contre le sol, elles font un saut vertical qui leur permet d’échapper à leur prédateur.

La vidéo suivante montre une telle échappée en temps réel, filmée à 32 im/s :

Crédit Wikipedia C.C. PLOS ONE Fredrick J. Larabee,, Andrew V. Suarez

La rapidité du saut de la fourmi est telle qu’on a du mal à le percevoir !

Le ralenti d’une échappée du même type filmée à 500 im/s permet de distinguer le déroulement du saut.

Crédit Wikipedia C.C. PLOS ONE Fredrick J. Larabee,, Andrew V. Suarez

On y observe bien le puissant bond dû à l’action des mandibules de la fourmi.

 

Les résultats des expériences

Ces expériences ont été réalisées à la Archbold Biological Station en Floride, USA.

Vingt fourmilières de Odontomachus brunneus ont été capturées et installées en laboratoire. Des larves de fourmilions construisant des pièges en cônes ont été capturées dans le même habitat et placées chacune dans des coupelles plastiques de 11,5 cm de diamètre emplies de 4 cm de sable collecté sur les sites de provenance des fourmilions. Les larves qui constuisaient un piège étaient seules retenues pour les essais.

Les chercheurs ont alors effectué une centaine de tests consistant à introduire une fourmi dans un tel piège et à observer s’il y avait capture, échappée par course ou échappée par saut « mandibulaire ». Les fourmis Odontomachus brunneus étaient capturées dans environ un tiers des cas. Elles s’échappaient par bond  mandibulaire dans 15% des cas et le faisaient en courant dans le reste des essais.

Des expériences complémentaires où l’on avait bloquées par collage les mandibules des fourmis montrèrent nettement qu’il n’y avait plus dans ce cas de sauts mandibulaires.

Les mandibules « à ressort » de certaines espèces de fourmis peuvent donc, outre leur permettre de capturer des proies à déplacement rapide ou dotées de protection chimique, mais aussi leur permettre d’échapper à de dangereux prédateurs. L’usage défensif de mandibules à ressort n’a été étudié en détail que sur une faible fraction des 150 espèces dans les genres Odontomachus et Anochetus qui présentent ce caractère.

Une étude plus exhaustive permettra de comprendre la dynamique de l’évolution de ces fourmis à puissantes mandibules.

 

 

 

Pour en savoir plus :

Mandible-Powered Escape Jumps in Trap-Jaw Ants Increase Survival Rates during Predator-Prey Encounters

Fredrick J. Larabee, Andrew V. Suarez

PLOS ONE | DOI:10.1371/journal.pone.0124871 May 13, 2015

 

 

Share on FacebookTweet about this on TwitterEmail this to someonePrint this page