Cite des fourmis J-P Geslin

Transcription

Madame Vilac Evelyne
Ecole Marc Bloch 2 à Gonesse (CE1)
JeanJean-Pierre Geslin
Professeur d’Ecole Normale - IUFM
Qu’il me soit permis
d’exprimer ma joie
profonde face à la
curiosité, chaque jour
renouvelée et aux
remarquables
productions de ces
chers petits…
Talon, moi Le Funeste,
pour la première fois, et
très probablement pour
la dernière, je ne peux
qu’approuver votre
analyse… Deviendriezvous intelligent ?
Réédition
I- Nos objectifs :
IA) Objectifs notionnels :
Nous nous proposions d’observer différentes manifestations de la vie :
- Concept du vivant : naître, grandir et se développer, réagir à son environnement,
se nourrir et se reproduire, vieillir et mourir.
- Concept de fonctions vitales :
* Fonctions de nutrition : Que mangent les fourmis ? Que préfèrent-elles ? Relations
trophiques (= relations alimentaires entre
individus)…
* Fonctions de reproduction : la ponte, les
larves, les nymphes et les adultes, les reines
et les mâles ailés (les enfants avaient déjà
travaillé sur le cycle du papillon).
* Fonctions de relation : déplacements,
sensibilité, comportement de défense et
recherche de la nourriture.
Nymphe nue de fourmi
Nous souhaitions de plus introduire la
Image du site
notion de société animale avec répartition
http://www.multimania.com/lesfourmis/
des tâches (reines, ouvrières, soldats…) et
remaniement permanent de la cité.
IB) Objectifs méthodologiques :
L’introduction de cet élevage dans la classe devrait permettre aux enfants de
formuler des questions pouvant être résolues par l’observation et l’expérimentation.
Nous envisageons donc une initiation à l’observation (et en particulier au dessin
d’observation) et à la démarche expérimentale.
IC) Objectifs de savoir être :
Les fourmis rousses manifestent : elles détruisent de nombreux insectes nuisibles,
disséminent les graines et aèrent les sols. Leur diminution est un signe de mauvaise
santé de la forêt… menons à une prise de conscience. Dessin : BT n° 954.
Jean-Pierre GESLIN, professeur.
2
Les représentations des enfants avant
l’observation des…
« Ayant recueilli des fourmis, je les ai emmenées en classe. Avant de les montrer aux
enfants, je leur ai dit que nous allions voir des fourmis mais qu’avant j’aimerais
bien qu’ils dessinent une fourmi telle qu’ils l’imaginaient ».
Consigne : « Dessine une fourmi… le mieux possible ».
3
Les représentations des
(suite)
4
:
Schémas (remaniés) extraits
de Biologie 5ème par Astolfi,
Borgel, Faure et Vogel.
Librairie Belin 1978.
* Il faut d’abord préparer les éléments en pâte à modeler comme indiqué sur le schéma 1.
* On dépose ensuite la vitre au fond de la caisse et on dispose les éléments en pâte à modeler
sur cette vitre.
* On coule du plâtre à modeler fin et on laisse sécher pendant au moins 2 jours.
* On retourne alors la caisse et on démoule la fourmilière obtenue.
* On soulève la vitre, on retire la pâte à modeler en totalité (elle contient de l’huile que les
fourmis n’aiment pas) puis on remet la vitre.
* On creuser un tunnel afin de raccorder le tuyau allant de l’avant-nid à la fourmilière.
* Enfin, remplir d’eau le compartiment humificateur et installer les fourmis. Recouvrir d’une
feuille de papier noir.
5
Voici un modèle légèrement différent de moule pour fourmilière en plâtre. L’objet peut être
employé pour réaliser plusieurs fourmilières.
La photographie est extraite de « Biologie 5ème » par Hervé, Le maître et Monier. Editions Hatier.
Je propose que
vous installiez des
fourmis à miel…
c’est une espèce
pleine d’intérêt !
Mise en service de la fourmilière artificielle :
« Il faut vous procurer de nombreuses fourmis, d’une même colonie, comprenant des
ouvrières (au moins 100), des reines (au moins 1), des œufs, des larves et des nymphes. Le plus
simple est de remplir rapidement, avec une cuiller ou une pelle d’enfant, un récipient apporté à
cet effet (bocal en plastique, boîte de conserves) de la terre de la fourmilière et de ses
occupantes. Puisez à différents niveaux du nid et couvrez soigneusement avec un morceau de
plastique serré par un bracelet de caoutchouc.
Au retour, vous transvaserez vos prisonnières.
Nous vous proposons d’opérer – pour un modèle en plâtre – comme l’indique la figure cidessous. »
Texte et schéma extraits de
« Biologie 5ème » par Hervé, Le
maître et Monier. Editions Hatier.
« Si l’opération réussit, vous passerez des moments extraordinaires à observer le jeu
hésitant des éclaireuses explorant leur nouveau domaine, leur retour vers leurs compagnes, et
l’exode avec "armes et bagages" c’est-à-dire, œufs, larves, nymphes et même une partie de la
terre, de toute la population. »
6
Un aspirateur à fourmis…
Pour prélever des fourmis (lors de la
capture ou dans la fourmilière artificielle, on
peut utiliser un aspirateur.
Schéma (remaniés) extrait de Biologie 5ème par Astolfi,
Borgel, Faure et Vogel. Librairie Belin 1978.
J-P Geslin vous prépare une version plus
sophistiquée pour la capture de l’ours qui a pénétré
sans autorisation dans la page précédente.
Illustration : P. Oldfield et V.
Quelle espèce de fourmi
avons-nous capturé ?
Les fourmis à aiguillon
(Myrmica laevinodis)
Communes partout, construisent
leur nid sous une pierre, dans une
souche ou un arbre creux.
3, 5 à 7 mm selon les individus.
Elles piquent…
Les fourmis noires
(Lasius fuliginosus).
Corps noir très brillant.
Construisent leur nid un arbre
creux (bouleau, chêne, peuplier,
saule, tilleul). 3 à 6 mm selon les
individus. Elles ne piquent pas
mais projettent, au niveau de
l’abdomen, un liquide corrosif…
Elles se nourrissent de miellat de
pucerons et cultivent des
champignons.
Les fourmis rousses
(Formica rufa).
Vivent en forêt dans des grandes
fourmilières avec dôme en aiguilles de conifères et en brindilles.
6 à 11 mm selon les individus.
Elles ne piquent pas mais possèdent 1 glande à venin. Sollicitent
les pucerons pour obtenir du
miellat. Protégée dans certains
pays car elles exterminent des
larves nuisibles (environ 1 kg par
jour pour une fourmilière
moyenne)…
Remanié d’après « Petits animaux des bois et des champs » par G. MandahlBarth. Editions F. Nathan.
7
Les questions des enfants
Questions :
Suppositions :
Comment procéder
Conclusions :
pour savoir ?
1. Que mangentDu sucre, du pain, Proposer les aliments
Elles mangent du pain, des graines, du
elles ?
des graines, des vers,
puis observer.
sucre. Elles tuent des vers. Elles sont
de la viande.
mortes sur la viande (tête de lapin)…
2. Pourquoi les
Parce que la tête
Apporter de la
Les fourmis ne meurent pas et mangent la
fourmis qui sont
sentait mauvais, que viande, en plus faible
viande.
allées sur la tête de
la viande, en trop
quantité et qui ne
lapin sont-elles
grosse quantité, a
sente pas mauvais.
mortes ?
pourri.
3. Comment fontElles creusent avec
Il faut les observer. Elles creusent et transportent les brindilles
elles les galeries ?
les pattes, avec la
avec leurs mandibules.
bouche.
4. Savent-elles
Oui, non.
Mettre une fourmi
Elles ne savent pas nager.
nager ?
dans un verre d’eau
et voir ce qui se
passe.
Oui !! Elles s’assoient sur leur derrière
5. Les fourmis
Oui.
En prendre une dans
(abdomen) quand on s’approche, pour
mordent-elles ?
la main.
mieux se défendre.
Quelques mois pour une ouvrière.
6. Combien de
Regarder dans un
Quelques années pour une reine. Elles ont
temps vit une
livre.
un cimetière comme nous. Elles meurent
fourmi ?
parce qu’elles travaillent trop ou qu’elles
sont vieilles.
7. Combien d’œufs
?
Chercher dans un
Un œuf toutes les 2 minutes.
pond la reine ?
livre.
8. Est-ce que ce
Oui, ce sont des
Regarder si elles les
Ce sont des cocons.
sont des œufs, « les œufs. Non, c’est de la mangent, s’il en sort
Œufs Larves Cocons Fourmis
grains de riz » ?
nourriture.
des fourmis. Chercher dans un livre.
9. Pourquoi
Elles ont peur qu’on
Les éclairer
Les fourmis se sauvent avec les cocons.
cachent-elles les
les tue. C’est à cause
brusquement.
C’est difficile de savoir si elles ont peur.
cocons ?
de la lumière.
?
Dessin :
BT n°
954
8
Que mangent les fourmis ?
Dessin : BT
n° 954
9
Comment font-elles les galeries ?
Mandibules grossies de fourmi.
Image du site
Si on installe une fourmilière
constituée de deux vitres
appliquées contre 2 tasseaux de
bois de 2 cm de section, il ne
reste que peu d’espace aux
fourmis. Il suffit alors de fixer un
carton noir sur chacune des vitres
pour que les fourmis creusent
contre celles-ci.
Quand on enlève les cartons, on
peut observer le travail des
fourmis dans la terre y compris le
creusement des galeries.
J-P Geslin.
« On a une fourmilière en classe.
Les fourmis on fait des galeries.
»
« Ce sont les ouvrières qui
creusent les galeries. »
Enfants de la classe.
Fourmis au travail dans leurs galeries creusées grâce aux
mandibules.
« Les mandibules s’articulent
horizontalement comme une
pince. Elles sont à la fois scies ou
ciseaux (pour découper), "mains"
pour transporter, tenailles pour
saisir, pelles pour creuser. »
BT n° 954 du 20 juin 1984.
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Les fourmis nagent-elles ?
Les fourmis mordent-elles ?
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Correspondance scolaire
Les antennes sont les organes du toucher et de l’odorat. Elles jouent un
rôle essentiel à la fois dans l’orientation et dans la communication des
individus au sein de la colonie.
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Correspondance (suite)
13
Correspondance (fin)
Fourmi rousse (Formica rufa)
en position de défense.
Il n’existe pas d’aiguillon mais elle est
capable d’expulser de l’acide formique par
son abdomen. Le jet peut être projeté à 30
centimètres de distance.
Photographie : Daudt.
La fourmi à parasol (Atta sexdens) vit
en Amérique du Sud où elle est
appelée « saubas ».
On distingue 3 types d’ouvrières :
* des soldats à tête énorme et à mandibules hypertrophiées qui défendent la
colonie (voir photo ci-dessus).
* des ouvrières qui coupent les feuilles
* d’autres plus petites qui s’occupent
du nid.
Photographie : J. Six.
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Documents de recherche
Document 1 : Les fourmis
Il existe de nombreuses espèces de fourmis : plus de 7600
( … et aux dernières nouvelles 180 en France).
I) La fourmilière
Les fourmis vivent en société dans une fourmilière souterraine faite de nombreuses
galeries, de chambres aux contours irréguliers où la température est peu différente du milieu
extérieur. L'hiver, elles émigrent vers les zones profondes et cessent leurs activités. Le tout
constitue un ensemble complexe, parfois surmonté d'un monticule formé par l'évacuation des
déblais de terre. Chez les fourmis rousses le nombre d'individus que comprend une fourmilière
est très variable: de 10 000 à 500 000.
II) Les habitants de la fourmilière
Dans une fourmilière on trouve une ou plusieurs reines, des ouvrières, de loin les plus
nombreuses et des mâles.
Les ouvrières.
Ce sont de petites femelles, presque toujours stériles, sans ailes, au thorax rétréci. Elles
vivent de trois à quatre mois pendant la belle saison. Ce sont elles qui construisent la fourmilière
à l'aide de leurs mandibules, s'occupent des oeufs, des larves et des nymphes, distribués sans
ordre dans la fourmilière et fréquemment déplacés. Elles vont à la recherche de la nourriture à
l'extérieur de la fourmilière, et rapportent des proies, des graines, des pétales. Dépecés par leurs
puissantes mandibules à l'intérieur de la fourmilière, les aliments sont dévorés par les adultes ou
déposés sur le ventre des larves, qui les consomment.
Les aliments liquides (nectar
par exemple) sont rapportés dans le
jabot des pourvoyeuses.
Celles-ci sont sollicitées par les
fourmis restées à la fourmilière, qui
frappent ou caressent avec leurs
antennes la tête de la pourvoyeuse,
laquelle rejette une goutte de 1iquide
provenant du jabot. La fourmi demandeuse absorbe cette goutte, puis est
sollicitée à son tour et ainsi de suite ;
l'aliment liquide est donc réparti entre
Echange de nourriture entre 2 fourmis brunes.
tous les membres de la société. Les
Photographie Jacques Six.
pucerons fournissent une sécrétion
sucrée dont les fourmis sont friandes ; elles peuvent les transporter et les grouper sur les plantes
dont ils sucent la sève.
Les fourmis s'orientent, elles aussi, par rapport au soleil : leur route fait un angle constant
avec la direction du soleil ; le retour à la fourmilière se fait de la même façon. Nous le savons
déjà, les fourmis perçoivent les odeurs des objets en les touchant avec leurs antennes.
Remarque. La division du travail est beaucoup moins nette chez les Fourmis que chez les
abeilles.
15
Document 1 (suite) : Les fourmis
La reine et les mâles de fourmis.
Selon les fourmilières, il peut y avoir une
seule ou plusieurs reines, et de cent à deux cents
mâles.
La reine porte des ailes qu'elle arrache après le
vol nuptial. Son thorax est volumineux.
Elle fonde seule son nid après avoir été
fécondée.
Les ouvrières issues des premiers oeufs
sortent et nourrissent leur mère qui, auparavant, a
parfois dévoré une partie de sa ponte.
Durant les premières années qui suivent la
fondation du nid, la société ne se développe guère.
Puis, une ou deux fois par an, les nymphes
donnent naissance à une génération de fourmis Reine dévorant une partie de sa ponte.
Site internet :
ailées, comprenant des mâles, relativement petits,
et des femelles, beaucoup plus grosses. Au bout
de quelque temps, mâles et femelles s'envolent
pour un vol nuptial nommé essaimage. L'accouplement a lieu à terre, au retour du vol. Chaque
femelle, fécondée par plusieurs mâles, fonde une nouvelle société dont elle sera la reine. Parfois,
elle se fait accepter par une autre
fourmilière.
La reine peut vivre une dizaine
d'années ; en période active, elle pond un
oeuf toutes les deux minutes.
Remarque. On ne sait pas
exactement pourquoi une larve, qui est
du sexe femelle, se développe soit en
reine, soit en ouvrière stérile.
Comme les abeilles, les fourmis (tout
au moins les mâles et les femelles) ont
quatre ailes membraneuses, des métamorphoses complètes. Ces caractères les
placent dans les Hyménoptères. Leur
Reine de fourmis brunes entourée d’ouvrières et de
appareil buccal est du type lécheur, avec
nymphes. Photographie Jacques Six.
des mandibules bien développées
cependant.
Conclusion :
Les sociétés d'insectes sont caractérisées par la présence de nombreuses ouvrières, d'une
femelle pondeuse appelée reine (parfois plusieurs) et d’un nombre variable de mâles dont
l'existence est le plus souvent éphémère. La division du travail est parfois très poussée, chaque
individu étant spécialisé dans une tâche. Les insectes sociaux possèdent des moyens leur
permettant de communiquer entre eux, ce qui rend possible l'existence de la société.
Texte extrait du livre de M. Bouet et J. Vallin :
Biologie 5ème. Collection Charles Désiré. Editions Bordas.
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Les fourmis, d'espèces nombreuses, forment des sociétés plus curieuses encore que celles des abeilles.
Vous connaissez ces petits insectes noirs rencontrés partout en été, jusque dans nos maisons et nos pots de
confitures : il s’agit le plus souvent de l’espèce « Fourmi noire ». Dans nos forêts, les fourmis rousses, plus
grandes que les précédentes, construisent des demeures importantes en dômes bruns faits de multiples brins
de feuilles, brindilles, morceaux de bois.
Une population de fourmis comprend des femelles ou reines, des mâles, des ouvrières. Femelles et
mâles ont 4 ailes membraneuses. Après le vol nuptial, qui se fait en grande troupe, les femelles les perdent.
L'abdomen renferme une glande à venin. Dépourvue d'aiguillon la fourmi rousse mord avec ses
mandibules tranchantes, recourbe l'abdomen et laisse tomber dans la blessure quelques gouttes de liquide.
Quand l’insecte est furieux, il lance un jet qui peut atteindre 30 voire 50 centimètres.
Avec leurs fortes mandibules, les fourmis cisaillent des cadavres d’insectes et d'autres animaux,
grignotent la pulpe des fruits, broient les bourgeons, les jeunes pousses. La langue n'a plus qu’à lécher les
liquides qui sortent. Les fourmis sont omnivores.
Mais ce sont surtout les mets sucrés qu’elles préfèrent : nectar, sève, jus de fruits. Certaines espèces…
caressent les paisibles pucerons de leurs antennes. Ceux-ci, tout occupés à puiser la sève du végétal, expulsent
de temps à autre une gouttelette sucrée immédiatement absorbée. Certaines espèces de fourmis emportent des
pucerons dans leur demeure et en font l’élevage.
La demeure des fourmis est toujours prodigieuse. Le dôme des fourmis rousses peut atteindre 1,80 voire
2 mètres de hauteur et 4 à 10 mètres de diamètre, avec étages horizontaux et puits verticaux (mais une
fourmilière de fourmis rousses mesure le plus souvent 60 cm de hauteur pour 1,20 m de diamètre). Les
galeries inférieures sont creusées dans le sol. On compte jusqu’à 40 étages. La fourmilière a plusieurs
ouvertures qui sont fermées à la chute du jour et par temps de pluie au moyen de bûchettes entrecroisées.
Extraits du M. Oria, biologie
5ème. Editions Hatier.
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Document 2 : Les fourmis (suite)
Une société de fourmis rousses compte jusqu’à 500 000 individus parmi lesquels 20 à 30 reines.
Au milieu de l’été, des milliers de jeunes femelles
et de mâles quittent la fourmilière et s’envolent : c’est
le vol nuptial. Puis ils reviennent sur le sol. Les mâles,
abandonnés à eux-mêmes, et incapables de rechercher
leur nourriture, ne tardent pas à mourir. Des femelles
disparaissent aussi. Celles qui restent, en s’aidant de
leurs pattes, se débarrassent de leurs ailes. La plupart
ne rentrent pas à la fourmilière, mais vont fonder
chacune pour leur compte une nouvelle colonie.
Les autres sont ramenées au logis par les ouvrières.
Elles n’en sortiront plus. Dès le printemps suivant leur
unique fonction sera de pondre. Les ouvrières les
nourrissent, en dégorgeant de temps à autre dans leur
bouche quelques gouttes de miellée, liquide sucré
régurgité par le jabot. Elles les nettoient, les entourent,
les caressent et souvent même les portent.
Copulation après le vol nuptial.
Dans les obscures galeries, les reines pondent des
milliers d’œufs, un toutes les deux minutes, que les
Site internet : http://www.multimania.com/lesfourmis/
ouvrières transportent dans des chambres spéciales.
Ces œufs, humectés de salive, donnent naissance à de
petites larves sans yeux ni pattes. Les larves sont
l’objet de soins assidus, nourries, léchées. Elles
finissent par filer un cocon de soie blanche dans lequel
elles deviennent des nymphes. Les cocons, qui
enferment les nymphes, sont souvent appelés
improprement "oeufs de fourmis".
Larves et nymphes sont transportées d’une
Arrachage des ailes après la copulation.
chambre à l’autre, descendues aux étages inférieurs le
soir et les jours de pluie, remontées aux étages
Site internet : http://www.multimania.com/lesfourmis/
supérieurs par les temps de soleil.
Dans le cocon, les nymphes deviennent insectes
parfaits. Les ouvrières, avec leurs mandibules, aident
Les fourmis gâte-bois (Camponotus
leurs nouvelles compagnes à sortir de leur prison de
ligniperda) creusent leur nid dans les troncs
soie. Et les jeunes fourmis entrent en vie commune.
d’arbres morts et peuvent sérieusement
Dans leur écrasante besogne les ouvrières
endommager les arbres abattus avant qu’ils
s’entraident. Un fardeau trop lourd pour une seule sera
ne parviennent à la scierie.
La fourmi d’Argentine (Iridomyrmex
porté par plusieurs ; des centaines se grouperont pour
humilis), qui est originaire d’Amérique du
chasser un intrus. L’ouvrière qui rentre de campagne,
Sud, envahit souvent les maisons du Sud de
dégorge, en passant, une goutte de miellée à sa
la France et cause des dégâts, en particulier
compagne en plein travail. Les individus, harassés de
aux aliments.
J-P Geslin.
fatigue ou blessés, sont portés et soignés dans les salles
de repos.
Les fourmis font preuve d’initiative. Ainsi, l’habitation varie avec la nature du terrain et des matériaux
trouvés. Il arrive qu'une ouvrière défait ce que l’autre a construit pour le refaire à sa guise. La vie de la
fourmilière n'est pas réglée par des lois immuables comme celle de la ruche. Les mœurs des fourmis présentent
une certaine souplesse.
… Les fourmis… se font la guerre entre espèces différentes, ou, dans la même espèce, entre tribus voisines.
Les mandibules et le venin sont des armes redoutables… Elles font preuve de "courage". Des prisonnières sont
gardées comme esclaves.
Au début de l’hiver, beaucoup de fourmis meurent. Les autres s’engourdissent dans leur demeure et passent
la mauvaise saison en vie ralentie, sans manger. Les fourmis ne font donc pas de provisions pour l’hiver.
Certaines fourmis des pays chauds et même du littoral méditerranéen n’hibernent pas. Celles-ci font alors des
provisions de grains.
Il y a plus de 7600 espèces de fourmis dont la plupart n'habitent que les régions tropicales. Certaines
possèdent un aiguillon. Beaucoup commettent d’importants dégâts, en perforant les arbres, les poutres, en
envahissant nos maisons et nos réserves alimentaires. Certaines grosses fourmis tropicales sont redoutées de
l’homme qui préfère céder la place plutôt que d’essayer le combat.
M. Oria, biologie 5ème.
Editions Hatier.
18
Document 3 : Des sociétés organisées dans la forêt
Vous rencontrerez sous bois, et particulièrement sous les résineux, des amas importants
de brindilles, d’aiguilles de pins ou de sapins, de débris de feuilles, où vous verrez entrer et sortir
de grosses fourmis : ce sont les fourmilières de la fourmi rousse.
Le dôme extérieur qui, en toutes saisons, assure une bonne protection contre l’humidité et
le froid, couvre un logis souterrain très étendu, l’ensemble comptant de nombreux étages de
chambres et de galeries. Ce dôme, qui reçoit les rayons du soleil sous tous les angles où ils
arrivent, emmagasine plus de chaleur que ne le ferait le toit d’un nid au ras du sol. Et cependant,
aux jours pluvieux et froids, les fourmis adultes transportent les nymphes aux étages inférieurs
mieux protégés, pour les remonter ensuite quand il fait beau.
Observer les fourmis qui sortent et vont parfois à plus de 50 mètres du nid, au long des
pistes quelles marquent de leur odeur. Voyez leur affairement dans leurs recherches, et leur
comportement quand elles en croisent d’autres. Notez ce que transportent celles qui reviennent
au nid. Les unes portent ou traînent des matériaux pour le dôme qui s’accroît sans cesse ou des
nourritures diverses, graines, menus insectes ou fragments d’insectes plus gros découpés par
leurs puissantes mandibules.
Voyez comment elles s’entraident pour le transport de fardeaux souvent plus lourds qu’ellesmêmes. D’autres ont le jabot plein de sucs nourrissants qu’elles ont pris aux plantes ou aux
pucerons qu’elles ont tapotés pour sucer le miellat qu’ils rejettent alors. Elles en dégorgeront une
gouttelette dans la bouche des compagnes fatiguées qu’elles croiseront, ou dans celle des larves
à nourrir au nid, ou des reines trop occupées à pondre pour chercher elles-mêmes leur nourriture.
Car l’organisation de la fourmilière est remarquable, et se retrouve identique chez la
plupart des nombreuses espèces. Elle est aussi celle des petites fourmis noires des jardins, ou des
grosses fourmis noires qui font leur nid
sous l’écorce des arbres abattus, ou de
celles qui, vraies guerrières, réduisent
d’autres espèces en esclavage pour
effectuer tous les travaux nécessaires à
la vie de leurs colonies.
Chaque fourmilière comprend
des individus différenciés : des mâles
petits et ailés, des femelles de plus
grande taille, et des fourmis moins
grosses, stériles, qui sont les ouvrières
que vous voyez, ou parfois les " soldats"
à grosse tête munie de fortes mandibules
chargés de la défense du nid.
Aux beaux jours, mâles et
Fourmis rousses.
femelles ailés, nés en abondance à la
Dessins extraits du livre de P. Vincent : Sc. Nat. 5ème.
belle saison, quittent les nids par milliers
Editions Vuibert.
pour un vol nuptial où ils s’accouplent.
Après l’accouplement, … à terre, abandonnés et incapables de se nourrir eux-mêmes, les mâles
meurent.
« Ce que dit la nature dans le bois » par S. Duflos et R. Brandicourt. Hatier.
19
Document 3 :
Des sociétés organisées dans la forêt (suite)
Les femelles, fécondées pour toute leur vie, se débarrassent de leurs ailes, ou laissent des
ouvrières les leur arracher. Elles deviennent les " reines" chargées uniquement de la ponte qui
peuplera le nid.
Si ces femelles restent isolées, après avoir passé l’hiver à l’abri sous terre, chacune pond,
élève elle-même les premières larves qui, peu nourries, seront stériles : ce sont des "ouvrières"
qui se mettent tout de suite à l’ouvrage. Alors la colonie est fondée. La reine bien nourrie par les
ouvrières ne quittera plus le nid où elle pondra sans cesse. La colonie s’accroît. Les ouvrières, de
plus en plus nombreuses, assurent aux larves une nourriture abondante ou spéciale qui
provoquera la naissance de nombreux individus sexués (mâles ou femelles), dont le vol nuptial,
aux beaux jours, permettra l’extension du nid par l’apport de nouvelles reines fécondées, ou la
création de colonies nouvelles.
Sachez que certaines espèces ne se contentent pas de "traire" les pucerons sur leurs
branches, mais en élèvent dans la fourmilière, les soignent et nourrissent comme un vrai bétail
pour profiter sur place du miellat qu’ils produisent. D’autres cultivatrices entreposent des débris
végétaux sur lesquels se développent certaines moisissures pour se nourrir de ces minuscules
champignons ou bien plantent des graines autour de la fourmilière et moissonnent la récolte.
Quel travail ! Et quelle solidarité dans l’effort ! … Si l’on pense quelles font seules toutes les
besognes nécessaires, construction, entretien, nourriture et défense des hôtes du nid, élevage des
larves, et qu’elles vivent cependant peu de temps, la plupart mourrant dès l’hiver, combien
d’œufs les reines doivent-elles pondre pour assurer pendant des années la vie de cette étonnante
société !
Extrait de « Ce que dit la nature dans le bois » par S. Duflos et R. Brandicourt.
SAVEZ-VOUS QUE…
* Certains nids de fourmis rousses abritent
jusqu’à 500 000 individus en une quarantaine
d’étages de galeries ?
* Les fourmis rousses ferment les entrées de
leur fourmilière le soir et les jours de pluie ?
* Une reine de fourmi rousse pond un œuf
toutes les 2 minutes ?
* La fourmilière peut comprendre 20 reines et
plus ?
* Chez les fourmis, une reine peut vivre plus
de 10 ars tandis qu’une ouvrière ne vit que
Photographie d’une fourmilière en dôme
quelques mois ?
Document de l’APEF (association française de
* Il existe plus de 7 600 espèces de fourmis de
protection et de sauvegarde des fourmis).
par le monde ?
* Les fourmis forment plus de 90 % de la
nourriture des piverts ?
* Les nymphes (dites "œufs de fourmis") sont une alimentation de base pour les faisandeaux
d’élevage ?
20
(page 1)
La société des fourmis est sans conteste la plus proche par ses réalisations, de la société
humaine. La fourmi pratique comme l’espèce humaine les trois méthodes principales pour se
procurer de la nourriture: cueillette, chasse et culture. Il semble que les sociétés de fourmis
existent depuis très longtemps puisqu'on a retrouvé dans l'ambre de la Baltique vieux de 30 à 40
millions d'années les fossiles des divers types morphologiques d'une même espèce.
Toutes les sociétés de fourmis se composent de 3 castes : les reines qui fondent les
colonies et dont le seul rôle est de pondre ; les mâles qui fécondent la reine et meurent après et
les ouvrières qui sont les éléments actifs de la fourmilière.
La fourmilière est une société pérenne : on en a connu qui sont restées prospères durant
une quarantaine d'années.
Les ouvrières :
Ce
sont
des
femelles en général de
petite taille et toujours
dépourvues d'ailes. Elles
possèdent un organe de
nettoyage des antennes.
Quel est le rôle
des ouvrières ?
La division du travail est
beaucoup moins développée chez les fourmis que
chez les abeilles.
Toutefois, chez l'espèce
Atta les jeunes ouvrières
restent au nid.
Ce sont les ouvrières qui
construisent les nids. Ces
nids sont, de façon
générale beaucoup plus
simples que ceux des
abeilles ou des guêpes. Il
existe de nombreuses
variétés de nids. Le plus
fréquent est le nid creusé
dans le sol, formé de
chambres reliées par des
galeries. Le nid souterrain
de la fourmi jaune (la
plus banale) est surmonté
d'un monticule formé des
déblais de la construction
de la fourmilière.
BT n° 954 du 20 juin 1984.
THEMES, no 90 (Juin 1973).
21
(page 2)
Mais d'autres espèces, ou même d'autres genres de fourmis installent leur nid sous une pierre,
dans une fente de rocher ou sous l'écorce des arbres. Certaines espèces bâtissent des nids aériens sur
les branches des arbres ; le matériau de construction de tels nids ressemble à du carton, il s'agit en
fait de bois malaxé avec de la salive par les ouvrières. La construction du nid de l'espèce Oecophylla
est particulièrement curieuse : « Un premier groupe d'ouvrières rapproche deux feuilles voisines de
manière à amener le bord de leurs limbes sensiblement en contact. Si les deux feuilles à rapprocher
sont éloignées l'une de l'autre, les ouvrières font la chaîne... Un deuxième groupe d'ouvrières
survient alors, chacune porte une grosse larve entre ses mandibules. Elle la caresse de ses antennes :
la larve secrète aussitôt un fil de soie. L'ouvrière approche la tête de la larve du bord du limbe, y fixe
la soie, puis transporte la larve sur le limbe voisin et ainsi de suite. Elle se sert de la larve comme
d'une pelote de soie qu'elle dévide peu à peu. A la fin de l'opération, un tissu fin et solide unit les
deux feuilles.»
Les ouvrières de l'espèce Messor circulent toujours en colonne. Chaque ouvrière de la file
dépose sur le sol une goutte d'un liquide anal très odorant. De ce fait, le chemin suivi par la colonne
est une « piste odoriférant » que les ouvrières n'ont qu'à suivre.
Il semble bien que les fourmis circulent à l'aide d'un « compas lumineux », le trajet emprunté par
l'insecte faisant un angle constant avec son oeil. Au retour, l'insecte utiliserait ce même procédé, le
soleil étant observé sous le même angle, mais de l'autre oeil.
Les fourmis rapportent au nid des proies, des fragments de feuilles ou de pétales mais aussi
des graines... Les proies satisfont un double but : nourrir les adultes au nid et les larves. Les
ouvrières peuvent aussi rapporter des aliments liquides. Elles les stockent alors dans une poche de
leur tube digestif appelé « jabot ». Arrivées au nid, elles sont alors sollicitées par les antennes des
ouvrières restées dans la fourmilière. Les ouvrières ainsi sollicitées régurgitent une goutte de liquide
provenant du jabot. Certaines espèces d'ouvrières sont appelées « pot à miel » car elles accumulent
tant de liquide dans leur jabot que leur abdomen devient sphérique. Elles sont quasiment incapables
de se déplacer et passent leur vie suspendues au plafond du nid, jouant le rôle « d'estomac social »
pour la communauté. Les ouvrières nourrissent aussi la reine et les larves. Les larves émettent de
temps en temps par l'anus un liquide proctodéal que les ouvrières lèchent.
BT n° 954
Ces échanges de nourriture et de sécrétions ont été appelés « trophallaxie.» Il semble que de
tels échanges soient indispensables à la bonne coordination de la société car on ne les observe pas
chez les espèces primitives et la survie expérimentale de fourmis isolées est extrêmement difficile.
Les ouvrières se lèchent réciproquement et la reine et le couvain sont l'objet d'un léchage constant de
la part des ouvrières. L'unité de la colonie est liée à ces léchages qui permettent la reconnaissance
entre les individus. Les antennes jouent un rôle essentiel dans ces phénomènes de reconnaissance.
Les antennes sont constamment en mouvement. Les fourmis tâtent tout ce qu'elles rencontrent avec
leurs antennes et en perçoivent les odeurs. Un tel odorat est qualifié de topochimique.
Les ouvrières sont… stériles. (…) Les ouvrières ont une vie assez brève : trois ou quatre mois
en moyenne.
22
(page 3)
La reine et la fondation de la fourmilière.
La reine possède des ailes qu'elle perd lors du vol nuptial ou peu après. La reine est en
général de plus grande taille que les ouvrières. Dans la plupart des cas, la reine fonde seule son nid.
Une jeune femelle,
inutile pour la fourmilière où
elle a vu le jour s'envole,
rencontre un mâle (ou plusieurs) qui la féconde(nt).
Elle se met alors à construire
son nid où, quelques semaines
après ce vol nuptial, elle
commence à pondre. Les
1ières ouvrières issues de ces
oeufs nourrissent alors leur «
mère ».
Parfois, la reine doit pour se
nourrir dévorer une partie des
oeufs qu'elle a pondus. C'est le
BT n° 954 du 20 juin 1984.
phénomène dit d'oophagie.
Dans certains cas, la reine n'est
pas capable de fonder seule son nid. Il s'agit d'espèces parasites ou esclavagistes où la reine utilise
comme esclaves les ouvrières d'une autre espèce : elle pénètre dans le nid de l'autre espèce, en tue les
ouvrières de telle sorte que les jeunes ouvrières qui écloront l'adopteront comme leur reine.
La reine a une vie beaucoup plus longue que les ouvrières puisqu'elle peut vivre jusqu'à 15ans.
Les mâles :
Les mâles possèdent des ailes et leur rôle est essentiellement de féconder les femelles (pendant
ou au sol après le vol nuptial). Ils ne vivent que quelques jours…
Les « métiers » des fourmis :
"Paresseux, va vers la fourmi",
conseille le roi Salomon dans
ses proverbes. "Observe son
comportement et devient sage.
Elle n'a ni chef, ni inspecteur,
ni maître, et elle prépare en été
sa provision, amassant à la
moisson de quoi manger".
Mais rien ne prouvait que les
fourmis amassaient des grains
jusqu'au siècle dernier quand
un
naturaliste
anglais
BT n° 954 du 20 juin 1984.
découvrit
sur
la
côte
méditerranéenne des fourmis possédant de véritables greniers. Ces fourmis dites moissonneuses
habitent des régions arides et doivent amasser les grains en prévision de la sécheresse. Les graines
sont broyées et réduites en pâtée avant leur utilisation. Autour des fourmilières de moissonneuses on
trouve souvent des végétaux, ce qui a fait croire longtemps que ces fourmis « cultivaient » des
plantes pour ne pas manquer de graines. Selon toute vraisemblance, le développement de ces plantes
est dû à la germination fortuite des graines accumulées par les moissonneuses. Les fourmis
ramassent probablement les grains de ces végétaux mais elles ne doivent, là encore, cette récolte
qu'au hasard.
23
(page 4)
Plusieurs espèces de fourmis possèdent au sein de la fourmilière une culture de champignons.
Les fourmis champignonnistes sont très fréquentes dans les pays tropicaux. Elles sont aussi appelées
coupeuses de feuilles car el1es se servent de fragments de feuilles réduits en pâtée et transformés,
grâce à leur salive, en une sorte de fumier pour la culture de leurs champignons. Ces fourmis peuvent
dépouiller en une nuit un arbre de l'ensemble de ses feuilles. Chaque espèce de fourmi
champignonniste cultive une espèce bien déterminée de champignon. Les « nourrices » apportent les
larves sur la champignonnière et les laissent brouter à leur guise.
Les fourmis visiteuses, ou fourmis légionnaires, elles, sont carnassières et nomades. Le
naturaliste Henry Walter Bates écrivait à leur propos : « partout où elles passent, tous les autres
représentants du règne animal sont pris de panique. Elles déferlent partout, elles grimpent sur les
arbres bas... elles se concentrent là où les proies abondent. La phalange serrée de ces petits corps
brillants et extrêmement mobiles fait penser à un torrent de liquide rouge foncé. Tous les insectes à
corps mou leur succombent et sont aussitôt déchiquetés pour être transportés plus facilement. La
colonie se reforme ensuite et se remet en marche pour déborder de temps en temps sur les flancs afin
de livrer de nouvelles attaques.» On pourrait croire que ces fourmis nomades quittent leur territoire
quand la nourriture vient à manquer. Il n'en est pas ainsi. Le rythme de changement de camp est lié à
la production d’œufs par la reine et au stade de développement des larves. Les larves secrètent, en
effet, en échange de nourriture un liquide qui stimule le déplacement de la colonie. La reine,
contrairement à bien d'autres reines de sociétés d'insectes ne pond pas de façon continue mais à des
intervalles d'environ un mois. Quand les larves de la société commencent à filer leur cocon, l'armée
s'installe pour une vingtaine de jours. Les larves qui sont alors en état de vie ralentie ou nymphose
(pendant laquelle s'effectuent les grandes modifications qui les transformeront en insectes parfaits),
n'ont plus besoin de nourriture et ne secrètent rien. La reine pond pendant ces haltes jusqu'à 25000
oeufs par semaine. Les fourmis quittent le campement lorsque les oeufs sont éclos, de nouveau
excitées par les secrétions larvaires. A ce moment les nymphes ont achevé leurs métamorphoses et ce
sont de nouveaux insectes adultes qui se joignent à la colonne.
Les pucerons se nourrissent de sucs végétaux qu'ils absorbent en beaucoup plus grande
quantité qu'ils n'ont besoin. Ces sucs en excès exsudent à l'extrémité de leur abdomen s'ils sont
sollicités, ce que les fourmis éleveuses de pucerons ne manquent pas de faire. En échange, les
fourmis protègent les pucerons des prédateurs. Elles appliquent à leurs pucerons le même traitement
qu'à leurs larves. En effet, il semble que les fourmis sollicitent les pucerons comme elles le font avec
leurs larves et les protègent au même titre que le couvain.
THEMES, no 90 (Juin 1973)
Les blaireaux et les renards éventrent les fourmilières et
se nourrissent des larves et les nymphes. BT n° 954 du 20 juin 1984.
24
Evaluation 1…
Dans ce dessin de Nicole Frarier, recense sous forme de tableau,
ce qui est vrai et ce qui est faux…
VRAI
FAUX
Il existe des gardiennes aux entrées de la
fourmilière
Ces gardiennes ne disposent que de leur glande
à venin et pour certaines de leur aiguillon. Pas
de lance… ni aucune autre arme.
Pas de panier, de ballot, de fichu sur la tête…
Des fourmis « pourvoyeuses » ramènent de la
nourriture dans la fourmilière. Leurs seuls
outils sont les mandibules.
-------------
Les déplacements s’effectuent sur les 6 pattes
---------------
… et non pas sur 4.
25
Evaluation 1… suite
Dans cet autre dessin de Nicole Frarier, recense toujours sous
forme de tableau, ce qui est vrai et ce qui est faux…
VRAI
FAUX
Il existe bien des œufs et des
larves sans pattes. (Celles-ci
deviendront des nymphes puis
des fourmis adultes).
Les seuls « enfants-fourmis » sont les larves et les nymphes…
Représenter des « élèves-fourmis » plus petits que des adultes,
dans une salle de classe, est donc une bonne blague.
Même remarque pour le « dortoir » à
« enfants-fourmis » situé à droite.
… mais pas dans des berceaux !
Elles les portent dans leurs mandibules.
Les larves ne sont pas rangées dans des alvéoles comme chez
les abeilles.
Les larves n’ont pas d’yeux.
Pas d’outils ni de mobilier : rideau, lit, bancs, bureau, chaise,
tableau… sont pures inventions…
Les ouvrières déplacent les
larves …
-------------
26
Evaluation 2…
Commentaire de diapositives :
Les fourmis adultes… non !
Mais j’aime bien les larves, les
nymphes…
27
Evaluation 2 (suite)
La maîtresse a dit que les traits de flèches devaient être tracés à la règle avec une pointe dirigée
vers « l’objet » (ici la fourmi) et que les légendes devaient être écrite en « scripte minuscule.»
28
Documents plus
techniques destinés aux maîtres
Document 1 :
Les fourmis peuvent se droguer !
Un coléoptère : « la lomechuse » est la pourvoyeuse :
« Ces pourvoyeuses de
drogue s’introduisent dans la cité
sans que quiconque les arrête.
Dès qu’une fourmi a
humé son parfum, elle accourt
pour absorber le poison.
La queue des lomechuses
ressemble précisément à des
gueules
de
fourmis
et
lorsqu’elles tètent, elles doivent
avoir l’impression de discuter
avec une congénère.
Dès que la fourmi a goûté
à ce nectar, elle ne pense qu’à
une chose : continuer.
Lomechuse au centre, entourée par des fourmis. Ce
Pour avoir de la drogue,
sont des touffes de poils ou trichomes de l’abdomen
elle est prête à laisser la lomequi libèrent la substance aromatique.
chuse manger les habitants les
Photographie extraite du site internet
plus précieux : les couvains et la
http://www.multimania.com/dmouli/
reine.
Elle est même prête à se
laisser dévorer.
On a assisté par exemple à des scènes où la tête de la fourmi continuait de sucer la lomechuse
pendant que celle-ci lui dévorait l’abdomen.
Parfois, cependant, lorsque la lomechuse s'est bien gavée d’œufs, de reine et d’ouvrières ;
elle s’en va en laissant les fourmis dépendantes. Les fourmis partent alors seules dans la nature à
la recherche de leur pourvoyeuse.
Si elles ne la trouvent pas, elles restent de longues heures suspendues aux extrémités des herbes.
Et ce jusqu’à la mort.»
Texte du site http://www.multimania.com/dmouli/drogue.html
29
Documents + techniques
(destinés aux maîtres)
Document 2 page 1 :
organes des sens et orientation chez les fourmis…
Les insectes possèdent 2 types d’organes sensibles à
la lumière : les ocelles (généralement 3) et les yeux
composés (au nombre de 2 mais qui peuvent
manquer), tous localisés sur la tête et tous en
relation avec le cerveau antérieur ou protocérébron.
Les ocelles n’interviennent pas dans la vision mais
leur excitation accroît la vigilance du système
nerveux et augmente le tonus musculaire. Si on les
oblitère par un vernis opaque ou si on les détruit, le
vol et la marche sont diminués voire annihilés. Les
formes aptères (= sans ailes) des fourmis (donc les
ouvrières) sont dépourvues d’ocelles.
Les yeux composés sont formés d’une somme
d’éléments fonctionnels : les ommatidies. Pour qu’il
y ait impression de changement de l’environnement
ou de mouvement, il faut qu’un rayon lumineux
passe d’une ommatidie à l’autre.
Les études électrophysiologistes et les travaux
portant sur l’acquisition de réflexes conditionnels
ont permis de montrer que les fourmis (et les
abeilles) ne voient pas le rouge mais sont sensibles à
l’ultraviolet non visible pour l’homme.
Réservé aux physiciens… Contrairement aux êtres
humains, les insectes sont capables de repérer le
plan de vibration de la lumière polarisée. Les
fourmis semblent ainsi repérer celui de la lumière
réfléchie pour orienter leurs déplacements.
Les organes olfactifs (organes sensibles aux
substances chimiques à l’état gazeux) sont les
antennes, les palpes (portés par les mâchoires et la
lèvre inférieure) et les tarses (extrémités des pattes
formés de plusieurs articles).
Les organes gustatifs (organes sensibles aux
substances en solution) sont localisés sur
l’épipharynx (face interne de la lèvre supérieure ou
labre), les palpes et les tarses.
Les insectes possèdent de plus des organes sensibles
aux vibrations : les organes chordotonaux intervenant dans l’audition, l’équilibration ou la
sensibilité aux mouvements de l’air.
Tête de fourmi. 3 ocelles frontaux dont
un est bien visible ici.
Détail d’un ocelle (mâle ou reine).
Œil à facettes.
Texte : Jean-Pierre Geslin.
Photo extraites du site http://www.multimania.com/dmouli/
30
Document 2 page 2 :
* la glande de Dufour et les phéromones :
un réseau routier pour les fourmis
Les phéromones sont des substance émise dans l’environnement par un individu (animal ou
homme) et qui, agissant à proximité ou à distance, provoquent un comportement particulier chez
un autre individu de la même espèce : attraction sexuelle, rassemblement, alarme, fuite,
marquage territorial, suivi d'une piste… Si les chiens et chats s’agitent en arrivant chez le
vétérinaire c’est parce qu’il perçoivent des phéromones de stress, émises par leurs congénères,
dans un périmètre de 50 mètres autour de la clinique. On sait imiter certaines phéromones
d'insectes nuisibles et les utiliser ensuite pour les capturer dans des pièges.
La glande alcaline ou glande de Dufour, présente chez les fourmis et située à proximité de la
glande à venin, débouche à la base de l’aiguillon (quand il existe). « C’est le " flacon à parfum "
de la fourmi. Le composé déposé sur le sol trace un rail odorant qui conduit généralement à une
source de nourriture. L’activité du composé a une durée de 100 secondes… La glande de
Dufour, chez les fourmis, produit une grande quantité d'hydrocarbures, d'alcool, de cétones,
d'esters et d'acides, qui peuvent être injectés en même temps que le venin. »
Texte entre « » provenant du site http://www.multimania.com/dmouli/
Comme la plupart des hyménoptères, les
fourmis empruntent des routes familières
entre leur nid et leurs lieux de ravitaillement
alimentaire. Suivons l'une d'elles, prise au
hasard parmi les milliers espèces qu'héberge
notre planète. Ouvrière chargée des
provisions, elle a quitté la fourmilière et
chemine sans hâte. Sur sa route, grâce au fin
aiguillon situé à la pointe de son abdomen,
elle dépose par traces infimes une
phéromone d'orientation, composé odorant
spécifique à l'espèce.
Tête de fourmi :
Cliché Jean-Pierre Martin.
Joue-t-elle au Petit Poucet, et balise-t-elle
ainsi la voie qui la ramènera au logis ?
La réalité est moins égoïste. Pour les
fourmis, les phéromones constituent avant
tout un moyen de communication. Celles
dévolues au pistage des routes ne font pas exception : elles servent surtout à informer les congénères
du meilleur chemin à prendre. L'individu qui a laissé ainsi son parfum ne l'humera guère lui-même,
sauf, peut-être, s'il fait nuit ou par mauvais temps.
Grâce à leurs phéromones d'orientation, dont elles font un usage collectif, de nombreuses espèces de
fourmis construisent et entretiennent autour de leur nid un vaste réseau de pistes chimiques, doté de
voies principales, secondaires et tertiaires. Certaines vont même jusqu'à créer d'immenses réseaux
d'unités sociales : les nids sont reliés les uns aux autres par ces pistes odorantes, ce qui permet de
pratiquer à volonté l'échange d'informations, de nourriture ou de populations.
Catherine Vincent, Le Monde, samedi 3 juillet 1999
31
Document 2 page 3 :
* L’orientation par rapport au soleil :
Dans l'équipement de ces randonneuses à six pattes, il y a aussi une boussole. Les fourmis
moissonneuses Messor barbarus ont été les premières à en faire la démonstration, en 1911, sous l’œil
de l'entomologiste suisse Félix Santschi. Alors qu'elles s'en retournaient au bercail, il interposa entre
elles et le soleil un écran opaque, et plaça un miroir de l'autre côté de leur route. Voyant ainsi l'image
de leur astre déplacée de 180 degrés, les fourmis firent aussitôt volte-face.
Aujourd'hui, on sait que de multiples hyménoptères s'aident de cette boussole interne, selon un
principe immuable : ils s'éloignent de leur point de départ dans une direction à peu près constante, et
prennent au retour la direction opposée.
Catherine Vincent, Le Monde, samedi 3 j/7/1999
* Des repères visuels stockés en mémoire :
Après la croix prendre
à droite, choisir l’étoile
puis aller au triangle
avant de rejoindre le
losange… fastoche…
Mais la méthode a ses limites, et son imprécision, qui augmente avec la distance parcourue, peut entraîner de sérieuses
déviations. Or la fourmi ne se perd pas. Bien au contraire, elle témoigne d'un sens de l'orientation à toute épreuve.
Dans les forêts tropicales d'Afrique,
l'espèce primitive Paltothyreus tarsatus bat tous
les records : alors que sa fourmilière, de grande
taille, comporte plusieurs sorties situées à
plusieurs mètres les unes des autres, c'est à son
point de départ, et nulle part ailleurs, que revient
l'ouvrière. La boussole, cette fois, n'y est pour
rien. Pour retrouver si précisément le chemin de
son nid, elle stocke dans sa mémoire certaines des images rencontrées à l'aller - buissons,
séquences d'ombre et de lumière, losanges de ciel découpés par les branches d'arbre. Au retour, il lui
suffira de retrouver ces repères topographiques pour se savoir sur la bonne voie.
Voilà qui est plus familier ? C'est de cette proximité avec notre propre système d'orientation que,
justement, surgit l'étonnement. Car ce qui n'est pour notre cortex que léger exercice de mémoire
semble relever, pour un organe dont le diamètre n'excède pas le millimètre, de la prouesse pure et
simple. Comment un cerveau de fourmi, riche d'un si petit capital de neurones (quelques milliers),
apprend-il à reconnaître ces repères visuels ? C'est ce que tentent de comprendre depuis des années
les chercheurs du laboratoire d'éthologie et de psychologie animale (CNRS-université Paul-Sabatier,
Toulouse), dont une partie des travaux vient d'être publiée dans la revue Nature (datée du 24 juin).
Leurs expériences, menées sur l'espèce méditerranéenne Cataglyphis cursor, ont donné des résultats
stupéfiants. L'objectif : entraîner les fourmis à retourner au nid par le chemin le plus court, en
traversant un labyrinthe constitué de 4 boîtes successives. Sur chaque boîte, 2 issues, chacune
surmontée d'un dessin noir ne différant de l'autre que par sa forme géométrique (rond/croix,
étoile/carré, rectangle/triangle, losange/ovale). De ces 2 issues, une seule conduit à la boîte
suivante. Or les fourmis, après quelques séances d'entraînement, choisissent sans se tromper, sans
même hésiter, la séquence de repères visuels qui les ramèneront le plus rapidement au nid. Et dans le
bon ordre !
De l'astuce cérébrale qui permet à cet insecte de distinguer des signaux si proches les uns des autres,
et de les utiliser à bon escient sur des routes longues et changeantes, les chercheurs ne savent rien
encore. Mais ils soupçonnent l'existence d'un mécanisme comportemental particulier, qui minimiserait la charge de mémoire nécessaire à ce mode de navigation si enviable, à la fois fiable, robuste et
efficace.
Catherine Vincent, Le Monde, 3 j/7/1999.
32
Document 3 : les pièces buccales et la métamérie
(pour les étudiants en biologie) :
On sait que le corps des insectes est formé de 3 parties : la tête, le thorax (portant en
général 2 paires d’ailes et 3 paires de pattes) et l’abdomen postérieur.
La tête des insectes est constituée (de l’avant vers l’arrière) :
1) D’un acron (ce n’est pas un métamère car il ne porte pas d’appendices et ne renferme pas de vésicules
de coelome) suivi par 6 métamères… voir 2) à 7)
2) D’un segment préantennulaire qui renferme la
partie la plus antérieure du cerveau ou
protocérébron et qui porte les yeux composés et
les ocelles.
3) D’un segment antennulaire qui renferme la
partie moyenne du cerveau ou deutocérébron et
qui porte les a1 ou antennes. Ces a1 sont
l’homologue des antennes des mille-pattes ou
myriapodes et des antennules (1ère paire
d’antennes) des crustacés.
4) D’un segment intercalaire (ou prémandibulaire)
qui renferme la partie postérieure du cerveau ou
tritocérébron et porte la lèvre supérieure ou
clypéo-labre formée de 2 segments : le clypéus
proximal et le labre distal. Du coté intérieur du
labre existe une saillie : l’épipharynx. C’est, chez
les crustacés, ce métamère qui porte la 2ème paire
d’antennes ou a2 , chez les araignées les crochets
ou chélicères et chez les scorpions les plus petites
"pinces" également appelées chélicères.
5) D’un segment mandibulaire qui porte des
structures paires : les mandibules qui broient et coupent.
6) D’un segment maxillulaire qui porte 2 appendices : les mâchoires ou maxillules parfois appelées (à
tort) maxilles. Elles sont chacune formées de 2 articles de base portant 2 rames. La rame interne ou
lacinia déchiquète et lacère et la partie externe ou galéa possèdent des rôles gustatif et tactile et porte un
palpe maxillulaire à fonctions identiques.
7. D’un segment maxillaire portant 2 maxilles soudées qui ensemble forment la lèvre inférieure ou labium
(correspondant aux Mx2 des crustacés) portant de part et d’autre un palpe labial à rôle gustatif (et
tactile ?). Cette lèvre inférieure effectue des mouvements de haut en bas et pousse les aliments vers la
bouche.
Jean-Pierre Geslin
Cavité buccale de fourmi, la lèvre supérieure
ou labre est bien visible sur la gauche.
Détail de la cavité buccale : les palpes des
mâchoires = maxillules et de la lèvre
inférieure = labium sont bien visibles.
33
Documents + techniques
(destinés aux maîtres)
Document 4 : le venin des fourmis
« La fourmi utilise sa glande à
venin (glande acide venimeuse,
dorsale, qui débouche dans un
réservoir situé à la base de
l’aiguillon) pour tuer ses proies
ou pour se défendre de ses
ennemis.
Chez les espèces du genre
Formica, cette glande sécrète de
l’acide formique, qui brûle les
chairs.
Chez d’autres espèces, elle
sécrète un venin paralysant (…).
On a identifié chez
certaines de celles-ci, des venins
Fourmi injectant son venin à un criquet
riches en histamine, hyaluronidase et phospholipases A
(pour ces deux dernières
molécules, la concentration la
plus forte parmi les hyménoptères a été rencontré chez une
Myrmicinae : Pogonomyrmex
badius).
On a aussi isolé des venins
contenant des alcaloïdes dérivés
de la pipéridine chez les " fourmis de feu " (Myrmicinae, genre Solenopsis), provoquant hémolyse et nécrose tissulaire.
Quant à l'acide formique, on ne le trouve que chez les seules Formicinae et à l'état de trace
chez certaines autres espèces. »
Site internet http://www.multimania.com/dmouli/
34
Nous ne pouvions pas
y échapper …
La cigale et la fourmi de Jean de La Fontaine :
La cigale, ayant chanté
Tout l'été,
Se trouva fort dépourvue
Quand la bise fut venue.
Pas un seul petit morceau
De mouche ou de vermisseau.
Elle alla crier famine
Chez la fourmi sa voisine,
La priant de lui prêter
Quelque grain pour subsister
Jusqu'à la saison nouvelle.
"Je vous paierai, lui dit-elle,
A l'août, foi d'animal,
Intérêt et principal."
La fourmi n'est pas prêteuse ;
C'est là son moindre défaut.
"Que faisiez-vous au temps chaud ?
Dit-elle à cette emprunteuse.
-Nuit et jour à tout venant
Je chantais, ne vous déplaise.
-Vous chantiez? j'en suis fort aise.
Eh bien! dansez maintenant."
Les dessins sont de Gotlib : « La cigale et la fourmi »
35

Cite des fourmis J-P Geslin

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