rapport d'auto-Žvaluation - Ecologie & Evolution - Université Pierre ...

1 – Rappel des objectifs :
RESULTATS & EVOLUTION SCIENTIFIQUES
L'objectif principal du précédent quinquennal était de comprendre les stratégies de
reproduction des sociétés animales aux échelles de l'individu et de la colonie. Chez les insectes
sociaux, la reproduction coloniale présente deux modalités principales. Les jeunes reines s'accouplent
lors d'un vol nuptial et partent fonder seule une nouvelle colonie, c'est la fondation indépendante des
colonies (ICF). Inversement, lors de la fondation dépendante des colonies (DCF), les jeunes reines
après accouplement (souvent près ou dans le nid) partent avec un groupe d'ouvrière pour fonder une
nouvelle colonie. L’existence de ces deux modes constitue potentiellement un modèle d’une
transition évolutive majeure puisque le passage à la DCF se caractérise par une perte totale de
forme solitaire. En effet, lors de l'ICF, une étape cruciale et très sélective pour les reines est la
fondation d'une nouvelle colonie. Cette étape où la sélection agit sur un individu en phase solitaire,
la reine, disparait complètement avec la DCF puisque la reine reste à tous les stades du cycle de vie
entourée d'ouvrières. Si la sélection de parentèle reste un outil puissant pour comprendre l'évolution
des comportements altruistes et prédire les conflits sociaux potentiels dans les sociétés, la
compréhension des stratégies de reproduction nécessite également une prise en compte des
contraintes écologiques et une analyse fine des traits d'histoire de vie. Par une approche théorique,
expérimentale et morphométrique, les objectifs étaient d’analyser (1) les processus de DCF afin de
comprendre les allocations de ressources en conditions naturelles et semi-contrôlées; (2) les conflits
sociaux associés directement ou indirectement à la DCF (liés aux choix des reines ou à la répartition
des individus lors de la DCF) et (3) l'évolution de reproductrices sans ailes. En effet, chez les fourmis,
le passage de l'ICF à la DCF se caractérise par une forte diminution de dispersion femelle puisque la
distance de dispersion est alors limitée par la capacité de marche d'un groupe d'ouvrières.
A l'échelle individuelle, nous nous somme intéressés à l'évolution de la parthénogenèse. La
fourmi Cataglyphis cursor est un modèle particulièrement attractif car chez cette espèce la reine
utilise la reproduction sexuée pour produire les ouvrières et la reproduction asexuée par
parthénogenèse pour produire les nouvelles reines. Ainsi, la reine allie le bénéfice d’une force
ouvrière génétiquement diversifiée, d’autant plus qu’elle s’accouple avec de nombreux mâles, avec
la transmission de tout son patrimoine génétique à la reine suivante ! Le type de parthénogenèse
utilisé conduit au fils des générations à une perte d’hétérozygotie, avec des conséquences similaires
à l’autofécondation, en particulier en termes de dépression de consanguinité. Par ailleurs, les
ouvrières sont également capables de produire des femelles par parthénogenèse. Elles ont donc un
potentiel reproducteur indéniable qui ajoute une dimension supplémentaire aux conflits
reproducteurs qui pourraient exister. La parthénogenèse pourrait donc avoir évoluée par des
pressions de sélections chez les ouvrières, pour permettre par exemple la production de nouvelles
reines suite à la mort de la reine mère ou, dans le cadre de conflits sociaux, permettre l'évolution de
lignées d'ouvrières "égoïstes". La parthénogenèse pourrait aussi avoir évoluée chez la reine pour
l'évitement du classique double coût du sexe. Nous souhaitions donc (4) analyser les coûts et
bénéfices de la parthénogenèse et identifier dans quelle caste, reine ou ouvrière, la parthénogenèse
avait probablement évoluée.
Enfin, un dernier objectif scientifique était de développer une approche d'immunologie
écologique, en mettant l'accent sur l'importance de considérer les défenses anti-parasitaires comme
une des tâches importantes des ouvrières, et de l'analyser dans le cadre de la division du travail qui
est caractéristique des sociétés d'insectes où toutes les ouvrières n'ont par la même propensité à
effectuer les différentes tâches de la colonie (soins au couvains, fourragement, construction du nid
etc...). Dans les sociétés, des comportements sociaux diminuant les probabilités d'infection par un
pathogène jouent un rôle important et définissent une sorte d'immunité sociale. Nous avons donc
étudié (5) les relations entre immunité sociales et individuelles et le rôle de la division du travail.
L’équipe avait également pour objectif d’améliorer ses démarches à vocation pédagogique et
culturelle. Les insectes sociaux représentent un groupe d’insectes particulièrement important de part
sa biomasse et son rôle clé au sein des écosystèmes. Par ailleurs, un certain nombre de ces insectes
sociaux sont des pollinisateurs indispensables à différentes activités économiques humaines. Il nous a
donc apparu important de faire prendre conscience non seulement de l’importance de ces insectes
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