Social parasites in evolutionary transition: Lasius (Chthonolasius) castor n.sp. and L. (Chthonolasius) pollux n.sp. – two hidden ant species with unusual biology

Dans le monde caché sous nos pieds, les fourmis construisent des sociétés qui sont souvent plus complexes que les villes humaines. Parmi les nombreuses façons dont ces insectes s'organisent, certaines espèces ont développé une stratégie appelée parasitisme social. Dans cette configuration, une reine ne commence pas sa colonie en élevant sa propre première génération d'ouvrières. Au lieu de cela, elle envahit le nid d'une espèce de fourmi différente, tue ou déplace la reine résidente, et force les ouvrières existantes à élever sa progéniture. C'est une tactique de survie bien connue pour de nombreuses espèces de fourmis, particulièrement celles du genre Lasius. Cependant, les biologistes ont longtemps cru qu'une fois qu'une espèce adopte ce mode de vie parasitaire, elle est enfermée sur cette voie, incapable d'évoluer vers autre chose. La question de savoir si un parasite peut changer ses habitudes et trouver une nouvelle relation stable avec son hôte est restée un mystère, principalement parce que l'observation de ces interactions souterraines est incroyablement difficile.

Une équipe de chercheurs a maintenant mis au jour une situation qui remet en question cette croyance de longue date. En examinant des centaines de nids de fourmis à travers l'Europe, ils ont découvert deux nouvelles espèces de fourmis qui semblent être au milieu d'un changement évolutif majeur. Ces fourmis, nommées Lasius castor et Lasius pollux, ne suivent pas les règles standards du parasitisme social. Au lieu de simplement prendre le contrôle du nid d'un hôte et de remplacer les ouvrières de l'hôte par les leurs, elles forment des colonies mixtes à long terme où les deux espèces vivent et travaillent côte à côte. Les chercheurs ont découvert que ces nouvelles espèces ont largement abandonné la méthode traditionnelle consistant à envahir d'autres espèces de fourmis pour fonder une famille. Au lieu de cela, elles recherchent activement des parents spécifiques avec qui vivre, créant des communautés stables où les deux groupes contribuent avec des ouvrières. Cette découverte suggère que le chemin de l'évolution n'est pas toujours une rue à sens unique et que même des parasites hautement spécialisés peuvent être capables de trouver une nouvelle façon de survivre.

L'étude a commencé par un effort massif de collecte et d'analyse d'échantillons de fourmis à travers l'Europe centrale et occidentale. Les chercheurs ont collecté près de mille échantillons de nids, une tâche qui a nécessité des décennies de travail de la part de l'équipe et de ses collaborateurs. Comme ces fourmis vivent sous terre et sont très similaires à d'autres espèces, l'identification a nécessité des microscopes de haute puissance et des mesures précises de minuscules caractéristiques physiques, telles que la forme de leurs pattes, la longueur de leurs poils et la structure de leurs tailles. En utilisant une méthode qui traite ces traits physiques comme une empreinte digitale unique pour chaque espèce, l'équipe a pu séparer ces nouvelles fourmis de leurs sosies. Ils ont découvert que Lasius castor et Lasius pollux sont des espèces distinctes, chacune possédant sa propre forme corporelle et ses propres motifs de poils, mais qu'elles sont si similaires entre elles qu'elles ont été précédemment confondues avec un seul type inhabituel de fourmi.

Ce qui rend ces découvertes vraiment remarquables, c'est la façon dont ces fourmis construisent leurs colonies. Dans le modèle traditionnel du parasitisme social, une nouvelle reine envahit le nid d'un hôte, tue la reine hôte, et les ouvrières de l'hôte élèvent la progéniture du parasite jusqu'à ce que les propres ouvrières du parasite prennent le relais. Les chercheurs ont constaté que cette méthode à l'ancienne est désormais très rare pour Lasius castor et Lasius pollux. Elle se produit dans moins de 6 pour cent des cas étudiés. Au lieu de cela, dans la grande majorité de leurs nids — environ 94 pour cent — ces nouvelles fourmis vivent ensemble avec d'autres espèces du même sous-genre. Elles ne tuent pas la reine hôte ou ne remplacent pas les ouvrières de l'hôte. Au lieu de cela, elles forment des populations mixtes où les nouvelles espèces et leurs parents hôtes travaillent ensemble. Dans ces nids partagés, la nouvelle espèce représente près de 40 pour cent de la force ouvrière, prouvant qu'elles sont des membres pleinement fonctionnels de la colonie, et non de simples parasites.

Les chercheurs ont observé que ces deux nouvelles espèces ont des préférences différentes pour leurs voisins. Lasius castor a tendance à vivre dans des environnements plus humides et plus frais, et s'associe souvent à des fourmis qui aiment ces mêmes conditions humides. Lasius pollux, en revanche, préfère les habitats de steppe plus secs et plus chauds, et se trouve généralement vivant avec des fourmis qui prospèrent dans ces endroits secs. Cela suggère que le choix du partenaire est dicté par l'environnement plutôt que par une règle biologique stricte. L'équipe a également noté que les nouvelles fourmis recherchent activement ces partenaires, plutôt que de simplement les rencontrer par hasard. Ce comportement actif indique une relation sophistiquée qui va au-delà de la simple invasion.

Malgré ces observations claires, les chercheurs ne peuvent pas encore dire exactement comment appeler cette relation. Il pourrait s'agir d'une forme de parasitisme social permanent, où la nouvelle espèce vit aux dépens de l'hôte tout en gardant ses propres ouvrières. Cela pourrait être un type de partenariat appelé parabios, où deux espèces indépendantes partagent un nid et des ressources tout en gardant leurs familles séparées. Il existe également une possibilité génétique plus complexe : les nouvelles fourmis ne seraient pas des espèces distinctes, mais plutôt une lignée génétique spéciale qui n'est transmise que par les mâles, utilisant les corps des reines hôtes pour se reproduire. L'article soutient que l'explication la plus probable est une transition vers un parasitisme social permanent, où la nouvelle espèce a évolué pour vivre aux côtés de ses parents sans les détruire. Cependant, les auteurs admettent que l'image complète reste floue et que des études génétiques supplémentaires sont nécessaires pour résoudre l'énigme.

Les changements physiques de ces fourmis soutiennent l'idée qu'elles sont en train d'évoluer vers quelque chose de nouveau. Comparées à leurs parents, Lasius castor et Lasius pollux ont des corps plus trapus, des pattes plus courtes et des formes de tailles différentes. Ces caractéristiques ressemblent aux premiers signes d'un parasite devenant plus spécialisé, passant peut-être à un état où il dépend entièrement de son hôte. Pourtant, contrairement à de nombreux parasites qui perdent la capacité de travailler ou de s'occuper de leur progéniture, ces fourmis ont conservé toute leur force et leur capacité à accomplir toutes les tâches nécessaires à une colonie. Cette combinaison unique de traits suggère que l'évolution est actuellement en mouvement, capturant un moment où une stratégie ancienne est en train d'être réécrite. La découverte de ces deux espèces cachées offre un aperçu rare de la façon dont la nature peut trouver de nouvelles solutions à de vieux problèmes, montrant que même dans le monde rigide des sociétés de fourmis, le changement est toujours possible.