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Une fourmi qui fait grandir, fleurir et fructifier sa plante hôte

Dans l’association mutualiste tripartite entre une plante, une fourmi et un champignon, suralimenter des fourmis déclenche une production plus importante de feuilles, de fleurs et de fruits de la part de la plante hôte.
Ces résultats, qui démontrent l’intérêt de caractériser l’ensemble des bénéfices perçus par les partenaires et mettent en avant l’importance des échanges nutritifs dans les mutualismes dits « de protection » entre plantes et fourmis, ont été obtenus dans le cadre d’une étude conduite à Petit-Saut par Alain Dejean, chercheur de l’UMR Ecofog, et à laquelle ont participé Céline Leroy (AMAP), Jérôme Orivel (Ecofog) et Vivien Rossi (Ecofog), membres du CEBA. Ils sont publiés en mars 2013 dans la revue PLOS ONE.

Hirtella physophora est une plante tropicale myrmécophyte : elle abrite, au sein de poches foliaires, une espèce de fourmis du genre Allomerus. Cette association met en œuvre un mutualisme tripartite qui permet à la plante d’être protégée des insectes phytophages. Les fourmis capturent ces grosses proies dans des pièges qu’elles élaborent à la surface de la plante, à partir d’un champignon ascomycète[1].

Des travaux[2] de cette équipe avaient déjà permis de démontrer que le champignon joue un rôle dans les transferts d’éléments minéraux depuis les déchets des fourmis vers la plante. La fourmi permet ainsi à la plante d’absorber des nutriments et favorise la croissance de celle-ci. On parle de myrmécotrophie.

Pièges élaborés par les fourmis Allomerus decemarticulatus sur la plante Hirtella physophoraPièges élaborés par les fourmis Allomerus decemarticulatus sur la plante Hirtella physophora
© Jérôme Orivel

Dans une expérience pilotée en Guyane française par Alain Dejean, chercheur à l’UMR Ecofog, l’équipe de chercheurs a entrepris de suralimenter des fourmis du genre Allomerus pendant neuf mois avec des insectes préalablement capturés. Le site choisi pour cette expérience était le haut d’une colline dans la forêt primaire près de la station scientifique de terrain de Petit-Saut, Sinnamary.
Ils ont alors observé, d’une part, une surproduction de reines ailées et, d’autre part, une croissance augmentée au niveau de la plante. De nouvelles feuilles sont apparues à la base desquelles des poches ont permis de loger les reines fraîchement produites, avant qu’elles ne s’envolent pour fonder de nouvelles colonies. Cette étude montre aussi que ce processus de suralimentation des fourmis a été accompagné d’une augmentation du nombre de fleurs et de fruits sur la plante ; de plus, proportionnellement, davantage de fleurs ont donné des fruits.

Les nutriments reçus par la plante, qui proviennent des déchets issus de l’alimentation des fourmis, ont favorisé cette croissance et cette capacité reproductive, sans que leur production n’implique de coût pour les fourmis.

Cette étude illustre l’importance de la myrmécotrophie dans les mutualismes plantes-fourmis, particulièrement en milieu tropical où les sols sont généralement pauvres.

Hirtella physophora - pièges élaborés par les fourmisPièges élaborés par les fourmis Allomerus decemarticulatus sur la plante Hirtella physophora © Alain Dejean
Des poches foliaires (flèche de gauche) sur la plante abritent des fourmis. Sur cette photo, les fourmis ouvrières ont capturé une locuste verte (sauterelle) grâce à leur piège. On observe une guêpe en train de voler une partie de l’abdomen de la locuste : elle finira piégée, tout comme l’insecte de la famille des Reduviidae (flèche de droite). L’échelle représente 1 cm.

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Référence de la publication :
Predation Success by a Plant-Ant Indirectly Favours the Growth and Fitness of Its Host Myrmecophyte
Alain Dejean, Jérôme Orivel, Vivien Rossi, Olivier Roux, Jérémie Lauth, Pierre-Jean G. Malé, Régis Céréghino, Céline Leroy
Revue PLOS ONE, volume 8, issue 3, e59405

Pour accéder à la publication :
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0059405

Contacts chercheurs
Alain Dejean, UMR Ecofog, alain.dejean@wanadoo.fr
Jérôme Orivel, UMR Ecofog, jerome.orivel@ecofog.gf

Contact communication
Claire Lafleur, CEBA, claire.lafleur@labex-ceba.fr, tel : +594 (0)5 94 38 87 58

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