Les biologistes de l'Université George Washington et de l'Université Rockefeller ont découvert qu'au cours de l'évolution, les fourmis tortues ont changé à plusieurs reprises la forme de leur tête, ce qui peut être utilisé pour juger de la «spécialisation» de l'insecte. Un article sur la découverte a été publié dans la revue PNAS.
Les fourmis tortues sont intéressantes en ce qu'elles ont des têtes disproportionnées, qu'elles utilisent pour bloquer les entrées de leurs nids, agissant comme des portes vivantes. Mais toutes les têtes d'insectes n'ont pas la même forme: pour certaines, elles ressemblent à des couvercles de regards et recouvrent idéalement les entrées des tunnels; d'autres ont des têtes carrées, permettant à plusieurs individus de les plier comme des boucliers, bloquant le passage vers le tunnel.
Cette variété de formes de tête n'est pas seulement une adaptation évolutive intéressante. Il peut en dire long sur le développement des espèces au cours de l'évolution et le remplissage associé de niches écologiques.
Les nouveaux travaux des biologistes montrent qu'une telle évolution peut aller non seulement dans une direction, vers une spécialisation croissante, mais aussi dans la direction opposée. Les auteurs ont montré que les représentants de cette espèce de fourmis sont devenus au fil du temps des «spécialistes à large assise».
Comme beaucoup d'autres insectes sociaux vivant en colonies, les fourmis tortues se spécialisent dans diverses fonctions - elles évoluent pour développer des traits qui conviennent à leur travail. Pour les soldats, ce processus aboutit à de grosses têtes de formes variées.
«Il existe une énorme quadruple différence entre les plus petites et les plus grandes têtes de fourmis tortues», a déclaré Scott Powell, auteur principal de la nouvelle étude, biologiste à l'Université George Washington. «Pour aider les gens à imaginer cela, je dis souvent que le plus petit spécimen peut s'asseoir confortablement sur la tête du plus grand spécimen.»
La forme et la taille de la tête d'un soldat Cephalotes goniodontes sont déterminées par le type de tunnel occupé par l'espèce. Les fourmis elles-mêmes ne creusent pas de tunnels, mais se déplacent le long de ceux creusés par les foreurs. Et comme le tunnel dans lequel elles se déplacent peut être trop grand ou trop petit, les fourmis se diversifient rapidement pour pouvoir l'occuper. Ainsi, la relation entre les têtes de cette espèce et les tunnels peut fournir un aperçu unique de la sélection naturelle dans la population de ces insectes. Les chercheurs peuvent facilement comparer un trait - la circonférence de la tête - avec le trait écologique qui l'a fait évoluer.
Pour étudier le développement évolutif de diverses formes de têtes, les chercheurs ont regroupé 89 types de fourmis tortues pour ce trait. Ils ont identifié chez les insectes une tête carrée, bombée, en forme de disque ou de bol. Les auteurs ont ensuite exploré les relations évolutives entre ces groupes en utilisant des informations génétiques préalablement collectées.
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Si l'évolution était un chemin à sens unique, alors les premières fourmis tortues, apparues il y a environ 45 millions d'années, devraient perdre complètement leurs soldats, puis évoluer progressivement vers la spécialisation - des soldats à la tête carrée aux individus dont la tête couvre parfaitement les entrées des tunnels.
Mais une nouvelle analyse montre que les choses étaient différentes. Le plus ancien ancêtre commun que les chercheurs ont pu localiser avait probablement une tête carrée. Un certain nombre de fourmis avec différents niveaux de spécialisation en ont évolué. Dans certains cas, des espèces plus spécialisées ont changé de direction au fil du temps, revenant à des formes de tête plus universelles. L'ouvrage montre parfaitement à quel point la nature peut être étonnamment flexible pour s'adapter aux conditions de la niche écologique qu'elle occupe.
