C’est une amitié évolutive vieille de 60 millions d’années qui existe entre les fourmis et les plantes

5 avril 2023

Les fourmis sont présentes en grand nombre dans presque toutes les régions et tous les habitats du monde.

Une fourmi coupe-feuille, l’une des plus de 14 000 espèces vivantes aujourd’hui. (Matthew Nelse/ Musée Field)

Mais comment sont-elles devenues l’espèce d’insectes la plus peuplée et la plus diversifiée de la planète ? Des scientifiques ont peut-être une réponse, et elle est liée aux plantes.

Il y a environ 60 millions d’années, les fourmis vivaient principalement dans les forêts et construisaient leurs nids sous terre. Mais la fourmi moderne s’est diversifiée en plus de 14 000 espèces, dont certaines vivent aujourd’hui dans les savanes, les prairies et les déserts. En fait, on trouve des fourmis sur tous les continents, à l’exception de l’Antarctique.

Ouvrières et soldats cataglyphis bombycinus, des fourmis qui vivent dans la torride chaleur du désert en galopant. (P. Landmann, Willott, et col./ PLOS ONE)

De précédentes études ont montré que la diversification des fourmis a coïncidé avec l’apparition des angiospermes, des plantes qui produisent des fleurs et portent leurs graines dans des fruits. Ce qui est moins clair, en revanche, c’est le rôle que les plantes à fleurs ont joué dans l’évolution des fourmis et comment nous avons atteint le nombre de fourmis individuelles que nous observons aujourd’hui, estimé à plus de quatre quadrillions, un 4 suivi de 15 zéros.

Aujourd’hui, des chercheurs du Musée Field de Chicago et des universités Cornell et Stanford (États-Unis) ont examiné des fossiles, de l’ADN et des données climatiques pour découvrir comment les fourmis et les plantes sont liées, du point de vue de l’évolution.

Selon Matthew Nelsen, auteur principal de l’étude :

Lorsque l’on observe le monde aujourd’hui, on peut voir des fourmis sur presque tous les continents, occupant des habitats différents, et même des dimensions différentes de ces habitats, certaines fourmis vivent sous terre, d’autres dans le couvert des arbres. Nous essayons de comprendre comment elles ont pu se diversifier à partir d’un seul ancêtre commun dans tous ces espaces différents.

Pour modéliser l’évolution des fourmis, les chercheurs ont comparé les climats dans lesquels vivent 1 435 espèces de fourmis modernes et y ont ajouté des reconstructions temporelles de la généalogie des fourmis, basées sur des informations génétiques et des fossiles de fourmis conservés dans de l’ambre. Ils ont obtenu des informations similaires sur les plantes et ils les ont ensuite comparés.

Les graines de la sanguinaire possèdent un accessoire nutritif riche en graisse appelé élaïosome que ces ouvrières d’Aphaenogaster fulva mangent en échange de la dispersion des graines de la plante. (Alexander Wild)

Les résultats suggèrent que la plupart des premières fourmis ont occupé des habitats forestiers jusqu’au milieu et à la fin de la période du paléogène (il y a 66 à 23 millions d’années) et jusqu’au début du néogène (il y a 23 millions d’années jusqu’à aujourd’hui). C’est à cette époque qu’elles ont commencé à se diversifier, influencées par l’évolution des plantes forestières.

Selon Nelsen :

À cette époque, certaines des plantes de ces forêts ont évolué pour expirer davantage de vapeur d’eau par de minuscules trous dans leurs feuilles, ce qui a rendu l’environnement beaucoup plus humide et l’a rapproché d’une forêt tropicale.

Pour échapper à l’humidité, certaines fourmis ont déplacé leur nid du sous-sol vers les arbres. Les chercheurs suggèrent qu’au fur et à mesure que les angiospermes forestiers s’étendaient vers l’extérieur pour peupler des régions plus ouvertes et plus arides, certaines fourmis les ont suivis. Probablement, selon les chercheurs, parce qu’elles écoutaient leur estomac.

Toujours selon Nelsen :

D’autres scientifiques ont montré que les plantes de ces habitats arides évoluaient de manière à produire de la nourriture pour les fourmis, notamment grâce à des éléments tels que les élaiosomes, qui sont comme des appendices charnus sur les graines.

C’est ainsi qu’une relation mutuellement bénéfique s’est développée. Les fourmis ont apprécié la nourriture fournie par les graines de la plante, et celles qui ont pris les graines ont permis à la plante de se propager encore plus loin.

Les résultats de l’étude permettent ainsi de mieux comprendre comment l’évolution des fourmis coïncide avec l’évolution des plantes à fleurs, qui a commencé il y a des millions d’années, et comment elle a été rendue possible par cette évolution.

Pour Nelsen :

Cette étude montre le rôle important que jouent les plantes dans l’évolution des écosystèmes. Les changements dans les communautés végétales, tels que ceux que nous observons à la suite des changements climatiques historiques et modernes, peuvent se répercuter en cascade et avoir un impact sur les animaux et les autres organismes qui dépendent de ces plantes.

L’étude publiée dans Evolution Letters : Macroecological diversification of ants is linked to angiosperm evolution et présentée sur le site du Musée Field : Ants took over the world by following flowering plants out of prehistoric forests.

Source : GuruMeditation

Découvrez plusieurs points sur l’autonomie et le survivalisme, utiles par les temps qui courent :