Rapport Scientifique UMR 7625 - Ecologie & Evolution - Université ...

semi-naturelle contrôlées à Banyuls-sur-mer et en condition naturelle à la réserve biologique de
Doñana (Andalousie). Ces expériences chercheront entre autre à tester les prédictions des
modèles. Des approches analytiques seront nécessaires pour étudier l’évolution morphologique
des reproductrices, analyser les indices et signaux chimiques impliqués dans la communication
sociale (chromatographie en phase gazeuse en collaboration avec Stefano Turillazzi, Florence),
et étudier le coût immunologique des conflits sociaux (collaboration en cours avec Claire Tirard
de l’équipe Parasitologie Évolutive). La biologie moléculaire restera un outil essentiel,
l’utilisation de marqueurs microsatellites et d’ADN mitochondrial permettant de déterminer la
structure génétique des colonies et des populations étudiées. Cette diversité d’approches
pluridisciplinaires et intégratives reflète la diversité et la complémentarité des compétences
rassemblées dans l’UMR 7625, et les collaborations nationales et internationales dans lesquelles
l’équipe se trouve fortement impliquée.
A. Transition de la reproduction par fondation indépendante à la reproduction par
fission
La phylogénie des fourmis montre qu’il y a eu des transitions répétées de la reproduction par
fondation indépendante à la reproduction par fission. Cette transition est associée à l’évolution
de trois types de reproductrices aptères : des reines aptères (ergatoïdes), des gamergates
(ouvrières fertiles), ou des intermorphes (individus morphologiquement intermédiaires entre
reines ailées et ouvrières). Nous analyserons les pressions de sélection qui favorisent cette
transition par une approche de macroévolution combinant des données phylogénétiques,
morphologiques et physiologiques, et comparant des espèces phylogénétiquement proches
ayant soit des reines ailées soit des reproductrices aptères. Pour ce faire nous avons besoin de
recruter un post-doctorant compétent en macroévolution, et nous avons déjà des contacts avec
Roberto Keller, un spécialiste de la phylogénie des fourmis (Université de Cornell).
• Processus de fission
Nous étudierons en détail le processus de fission et les traits d’histoire de vie relatifs à la fission
chez Cataglyphis cursor et Aphaenogaster senilis: quels facteurs déclenchent la fission (taille de la
colonie, densité de nids aux alentours, abondance des ressources, etc.), combien de nouvelles
colonies sont produites, quelle est leur taille et leur viabilité ? Ces travaux seront faits pour
partie au laboratoire à Paris (en cours), en conditions semi-naturelles contrôlées à Banyuls-surmer
(en projet), et en conditions naturelles à la station biologique de Doñana (Andalousie,
collaboration en cours avec Xim Cerdá et Raphaël Boulay).
• Choix des reines dans les espèces se reproduisant par fission
Dans de nombreuses espèces se reproduisant par fondation indépendante la colonie meure
avec la reine, qui n’est pas remplacée. Ceci n’est pas le cas chez les espèces se reproduisant par
fission, où la reine est remplacée par une reine filles (par exemple chez Apis mellifera). La
colonie produit quelques reines de remplacement, dont une seule survivra et héritera de la
colonie et de ses ressources. Il y a donc un conflit potentiel entre les reines de remplacement,
mais peut-être aussi entre les différentes lignées d’ouvrières quand l’espèce est polyandre.
Nous étudierons expérimentalement ce choix de la reine chez A. senilis qui est monandre et
chez C. cursor qui est polyandre, afin de déterminer la nature exacte des conflits et leurs coûts
au niveau de la colonie.
Des données préliminaires obtenues chez A. senilis (thèse de Blandine Chéron) suggèrent que
les reines de remplacement s’agressent et que les ouvrières prennent alors partie pour l’une
d’elle. La reine née la première hérite de la colonie, ce qui suggère que la production de reines
surnuméraires correspond à une garantie plutôt qu’à la sélection de la reine de meilleure
qualité. Nous projetons de tester si les ouvrières choisissent la reine en fonction de sa qualité en
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